科學玩具－電磁－踢踏舞公仔

原文發表於Yahoo奇摩部落格2010年04月02日。

前一陣子大家瘋狂收集點數，換也換到缺貨的踢踏舞公仔，我岳母家裡就擺列了好幾隻，而且我手邊還有一張兌換券還沒有兌換，兌換日期是4月30日，而點數收集截止日期是1月27日，怎麼會差那麼多？

前幾天小朋友帶回來一個竹輪小公仔，跟我說想換電池，因為它右腳不太會跳了。我一聽就覺得奇怪，哪有左腳會跳但是右腳不跳的道理？不過試了一下，還真的是這樣耶！但是我沒空換電池…（真是推託之詞）

就這樣過了幾天，小朋友也說了兩、三次，終於我下決心把電池換掉了，可是還是一樣的情形，證明了並不是電池沒電的問題。這更激發出我的好奇心，所以一不做，二不休，就把它給拆了。

拆開後，裡面的構造和配置便一覽無遺

在公仔腳底下的，也就是上蓋那個銀色圓圓的物體，就是輸出聲音的喇叭

音樂要大聲、小聲或無聲勝有聲，就靠上蓋的小圓按鈕

對應到下層的位置就是晶片上右上角靠近藍色電線的按鈕

那麼另外兩個按鈕的功用是什麼呢？其實就是啟動公仔跳舞的開關（On/Off）和重置（Reset）按鈕。

旁邊有兩個串聯的連接埠，一公一母，可以把其他機體聯合起來一同跳舞

中間橘色和一黑一綠的部分就是整個裝置的靈魂，也剛好是最近剛教到的電磁學部分的應用－電磁鐵。當線圈通電的時候，便會產生磁性，磁力大小和電流強度、單位長度的線圈匝數以及中間是否有加裝軟鐵等磁性物質有關。

中間橘色板子上面有兩塊方型的強力磁鐵

兩邊一黑一綠且可以上下活動的部分則是線圈

隨時間變化的電流脈衝大小及通電時間則由電路板上的晶片所控制，電流大則磁力大，反之則否。線路通電時，線圈會和方形磁鐵產生吸引或排斥的力量，因此當公仔的動作要加大時，需要通過的電流就大，電磁鐵產生的磁力也跟著變大。所以隨著程式的設計，每個公仔會隨著音樂有不同的舞蹈動作及節奏。

線圈匝數越多，電磁鐵的磁力越強

但為了求得線圈匝數多，在狹小的空間勢必要使用細的漆包線

細的漆包線電阻大，使得負載電流變小，而讓電磁鐵磁力降低

所以設計之前要作出取捨，求得最大的電磁轉換的效益

不過一般人拆這一類的集點玩具贈品，都會遇到一個困難，就是家中只有一字型或十字性的螺絲起子，根本就只能拆電池蓋而已。面對外殼上的圓形中間有三角形的螺絲釘，只能雙手一攤，沒法度。新上國小張一州老師曾經在科學論壇上分享過一個解決方法，就是花70元到五金行買一把銼刀，將銼刀前端用老虎鉗之類的工具剪斷一小段，修剪一下使之稍微平整，就可以當做三角形的螺絲起子使用囉！