2012年12月24日

科學玩具-電學-導不導電有得瞧(光電皮卡丘)


我不是神奇寶貝訓練家,不過這隻原廠的光電皮卡丘跟著我至少是十二年以上的歷史,隨著我轉戰各個教室,激起同事們的討論。它是我最喜歡的科學玩具之一,我想我會將它當做傳家寶,和小朋友以及小小朋友一起玩。
它的賣點不只是外型,而是在發出最具代表性的招牌台詞「皮卡啾~」的同時,臉頰上的兩個紅點也會泛出紅光,是發出十萬伏特的徵兆,真是可愛到電死人不償命。
但是,隱涵在底下的科學原理就不是人人都知道的。曾經拿給其他領域的老師把玩,過了一陣子,直問我說開關在哪裡,怎麼都不會亮?
其實秘密就在底座的兩個金屬接點!當接點僅僅暴露在空氣中,沒有接觸到導體時,它是不會有聲光效果的,因為空氣無法讓斷路形成通路。所以,玩法是將它放在掌心,藉由皮膚的接觸,讓人體取代空氣,成為兩接點間的「電線」而形成通路。不過真的是這樣嗎?(真正的電路原理等我選個黃道吉日再揭曉)

其實它就是個測試人體導電程度的玩具,也是測試金屬導體與非金屬絕緣體的最佳利器,當然拿來測試雖為非金屬但卻具有導電性的石墨更是一絕,只要一支筆芯即可。

當然可以去測試哪個部位最容易導電,是掌心還是掌背?頭髮和腳毛可以嗎?(別懷疑!我的大學教授陳忠志老師十年前就當場在大四教材教法的課堂上拿這隻光電皮卡丘親身示範過);學生則是喜歡在接點上摸索,讓它一下子形成通路,一下子又形成斷路,讓它一直發出「皮卡皮卡皮卡皮卡啾~」的聲音,還蠻有笑點的。

也可以試試看洗手前後乾濕之間的差異,讓水中的電解質來幫點小忙,實際看看乾燥與潮濕的皮膚在導電上有何差異性,可以在用電安全的章節中發揮功能。既然可以這樣做,那當然可以測試電解液與非電解液,只消把金屬接點延伸出來,放入水中即可看到發出十萬伏特的聲光效果,一定令人印象深刻。

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