科學玩具－電磁－渾沌擺

 
渾沌擺（又名電動平衡器）是一件適合用來認識物理的桌上型科學藝術品
有棒、球、環等等各類琳瑯滿目的外型，看似規律卻讓人產生摸不清的混沌感

渾沌擺是種結合重力、槓桿、力矩、能量轉換、電與磁相互作用的裝置藝術。上半部機構是由電鍍後的假金屬球（或環）、連桿與透明支架所組成；啟動之後，下半部（黑色底座內）的電磁鐵會持續運作，而讓上半部呈現出穩定且看似有規律的擺動。

它的核心物理概念是重心。任何物體，不論形狀規不規則，都有一個視為整體重量位置的「重心」。平衡器上雖然有許多向外延伸的小球（或環）與連桿，結構看似複雜，但由於個別重量小，所以加總起來的總重量仍不及最下方的單一大球的重量（畢竟還包了一塊大磁鐵），因此整個系統的重心位置位於支點的下方，因此能穩穩地座落在透明支架上。

力矩的概念也是重要的一環，當重心的位置在通過支點的鉛直線下方，物體能維持穩定，畢竟力臂為零，力矩即為零；但如果開始擺動，使得重心偏離鉛直線，其所產生的重力力矩就會使物體回至原處，也就是力矩會將大球拉回來。

如果只有重心、力與力矩，這裝置便是一件極為普通的擺飾
但加入電與磁的交互作用後，便搖身一變成為具有動態效果的機構

一般而言，這類平衡器的底座內配置了電池與線圈，當啟動電源後，電流通過螺旋形線圈，形成電磁鐵並在周圍產生磁場。電磁鐵上方的磁極與大球下方的硬磁鐵磁極相同，開始互斥，也就是這力量將大球屢屢推離最低點，形成連續的擺動。

小球與小球（或環與環）之間，也因為相同磁極而存有相互排斥的力量，讓球（或環）彼此間的相對轉動減緩了、加速了，甚至互往相反的方向轉動。

這類裝置吸引人的地方是看得見的動態視覺效果，並隱含高階而抽象的物理理論。然而機構運作時都難免有能量耗損，像是零件相互摩擦、空氣阻力等等，都會讓力學能逐漸轉換成無用的熱能，再加上電池持續使用而耗弱。長此以往，平衡器的擺動將會逐漸停止（當然，改為插電、整流變壓且不斷電就可以一直持續）。

生活科學－壓力－三品管

吸管是日常生活中的常用工具，通常是朝向「好吸、順暢、方便」來設計，但照片中的這款吸管卻讓我覺得是反其道而行，它故意把管徑做得比較細，明明飲料就在眼前，吸每一口飲料卻都像在參加肺活量比賽。

這也許是把跟使用者作對的「阻力」當成新創概念或產品特色，讓人想嘗試看看雙唇密合度與肺活量是否還行。但由於吸管越細，液體流動的阻力就越大，因此需要更大的吸力才能把飲料送進嘴裡，而且也只能喝純液體茶品或乳品，有加料的手搖飲一律不行。

三品管，是三支有開口的細吸管並列而成
使用者會發現需要比平常更用力吸，使出「吸星大法」後才能喝到少量飲料

管徑大小對流量的影響非常明顯，在其他條件相同的情況時，液體流過細管時，流動阻力就會大幅增加。由於流量小，一杯飲料通常可以喝很久，從微冰到無冰，甚至到常溫。

我跟其他老師開玩笑地說：「這也許是簡易版瘦臉神器！」因為喝杯茶品，嘴唇、臉頰和口腔周圍的肌肉都需要一起出力，像是在跟液體拔河，吸完一整杯後，臉部肌肉彷彿也順便完成了一堂健身課，但這種短時間、低強度的動作也真的不是多吸幾口就能從包子臉變成瓜子臉。

對愛喝手搖飲的人來說，乍看之下儼然像是設計的缺點
但全新的使用體驗反而可能成為有特色的新意

較難吸飲加上速度變慢，使用者會被迫放慢「喝的節奏」，不容易一下子把整杯喝光，反而能細細品嘗風味，強化飲用的感受，也有效減少含糖飲料的攝取速度，這是我認為這款「很難吸的吸管」所提供的「慢飲哲學」，若搭配均衡飲食與規律運動，對維持身體健康會更有實際意義。

生活科學－磁學－青蛙膠帶台

從木柵動物園帶回一個特別的膠帶台，上面有一隻綠色小青蛙和一顆可以轉動的地球儀，當地球儀開始旋轉時，便能觀察到青蛙的嘴巴竟然一開一合，彷彿正在告訴你：「我是腥聞蛙，哇哇蛙！」其實，這不是魔術，跟底下的膠帶也完全沒有關係，真正的主角更不是青蛙，而是一股隱藏其中、看不見的科學力量。

怎麼回事？竟然有看不見的力量在搞鬼。從外觀看來，地球儀和青蛙之間各自獨立，毫無任何連接的零件，也沒有馬達驅動蛙嘴，因此很容易讓人覺得想一探究竟，這也是我決定把它買回家的主因。

秘密其實藏在裡面：地球儀內部有磁鐵，青蛙腹部也裝有磁鐵。當地球儀轉動時，裡面的磁鐵也跟著一同旋轉，位置的改變造成磁場的變化，使得磁力進而推動青蛙腹部的磁鐵。是的，地球儀內部的磁鐵與青蛙腹部的磁鐵是互相排斥的，也就是兩磁鐵被安排成相同磁極相對，因此當兩塊磁鐵靠近時，就會產生排斥力。

青蛙嘴巴到腹部是簡單的槓桿結構，蛙嘴端的力臂長、重量大，形成的力矩大，所以平時是蛙嘴常開的狀態。而蛙腹端的力臂短、重量小，力矩小到無法與蛙嘴端抗衡。

但是當地球儀的內部磁鐵靠近蛙腹磁鐵時，同性磁極互相排斥，增加的排斥力使得蛙腹端的力矩大過蛙嘴端，蛙嘴便會合起來。當地球儀的內部磁鐵轉離後，排斥力減弱，嘴巴又再度張開。真正造成蛙嘴動作的原因，是看不見的磁力，而人的手，只是讓地球儀轉動（改變磁鐵的位置）而已。

看似普通的「青蛙磁」膠帶台的設計很聰明，不但機械結構簡單，更利用磁力製造了令人莞爾的現象。如果把青蛙腹部的磁鐵反過來，讓不同磁極互相面對，會發生什麼呢？原本的排斥力會變成吸引力，嘴巴可能持續保持張開的狀態，甚至失去原本規律的開合效果。下次看到會動的小玩具時，不妨多想一想，在看似平凡的設計裡，是不是也藏著一個等待被發現的科學秘密呢？

部落格留言共享（台北市IP：219.80.136.***、123.240.52.***）

希特勒　2011/07/06 20:10:20

您好，我對科學實驗方面非常感興趣，之前我的理化老師做了一個非常神奇且有趣的實驗，內容如下：她（我的理化老師）將一本厚厚有點舊的書拿出來，並打開，神奇的事發生了！書上冒出烈火，還蠻大的，大約三秒，她又蓋上，重覆了好幾次，每一次都讓我驚奇，她稱為這叫「魔書」，說只要讀完國中三年就會了解其中的道理，我是一個非常好求新知的人，但都找不到答案，而我的理化老師今年也退休了，再也問不到她，希望您能給我一些建議，拜託！

PS：我覺得那可能不是真的火，温度也不高，可能是某種藥品

請您要盡快給我答覆，拜託！

E-mail：raytu1688@kimo.com　加油！

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王大胖　於2011/07/12 16:28回覆

這是與科學相關的魔術手法，那不是某種藥品，也的確是會灼傷皮膚的火沒錯，也許你仔細回想一下，會隱約地聞到有煤油燃燒的味道，但前提是你要知道煤油是什麼。多增加生活上的經驗與相關背景知識會有助於拓展你的世界。

我會Mail給你相關照片，請你自己根據內容去探索，但如果你真的想知道原理（燃燒三要素）與書本內的「機關」，我建議你找原本的老師，可以向學校老師問你的理化老師的電話，這是很簡單的動作。向她挖寶，虛心求教，這才是學生該做的探索過程，親身經歷過後才會是自己的，而不是直接問答案。

寄件者: Ray Tu　2011/07/13(三) 11:40AM

這是你自己製成的嗎？還是有資料說明？我不是想直接問答案，請您弄清楚！我是看過您的網站，覺得您可以解除我的疑問，所以我才把您當作我老師虛心求教！（我已試過連絡以前我的理化老師，但一直不能連繫上）（如果我連繫的上，還需要求教於您？）

言歸正傳，可以把內容在解釋清楚嗎？要怎麼製作？簡易版也行？該注意什麼？如果不能回答我，或不高興回答我，也要回信說一聲！我會等您

（這次這封信，等了快二個禮拜）

我把您當作資深的理化老師，不是只會說原理，而是要把原理理融入日常生活、實驗！

從我的 iPad 傳送

「我不是想直接問答案，請您弄清楚！」

「可以把內容在解釋清楚嗎？要怎麼製作？簡易版也行？該注意什麼？」

「我把您當作資深的理化老師，不是只會說原理，而是要把原理理融入日常生活、實驗！」

並沒人規定我要寫部落格，也沒有人可以規定我該什麽時候回應，有話想說再寫而已。

我並不是24小時線上客服，也不是個人家教，專門花時間只為了解答不知名人士的問題。

況且07/06的隱藏留言，07/12回覆，能被說成「等了快二個禮拜」，時間過得還真快。

學校理化老師這麽多，網路上的資源也很多，如果你急的話，善用關鍵字並不難。

請務必弄清楚一件事，如果你聯繫得上你的任何一位的老師，請向她虛心請教禮儀。

然後把所有的文字往來分享給你的老師們訴諸公評。

另外，我不會再回應匿名信件或留言，請花時間在投資自己身上。

寄件者: Ray Tu　2011/07/13(三) 4:37PM

不會要說一聲！我永遠不會在把我寶貴的時間用在你身上！用ipad打字也是很辛苦！

我也只是有話想說：別自以為侍！世界上比你強的人多的是！不需要你回答我的問題！自大狂！

從我的 iPad 傳送

寄件者: Ray Tu　2011/07/13(三) 4:44PM

書本內頁上塗有"白磷"...

白磷自然溫度低於室溫，當白磷在室溫下遇到空氣便會自行燃燒

由於燃燒火焰溫度並不會有危險

書本合起來後阻隔了氧氣火焰自然就熄滅

你懂了沒！王自大狂！

從我的 iPad 傳送

希特勒　2011/07/13 16:44:56

換我交你一些事，上次我講的魔書原理，其實很簡單，跟我想的一樣，那書

裡塗的是白磷，很容易燃燒，火光温度不高，不是你說得什麼煤油！你想得

太複雜又危險！還說我只會問答案，而你的答案也是錯誤的！記得一句話：

從失敗中學習！不需太自滿！否則會變：王自滿王

如你證明你是對的，請寫一篇文章加以說明，你的製作過程

我講話很直，如有冒犯之處，請容我說聲：對不起

希特勒　2011/07/13 19:36:54

你認為我很喜歡在這留言？我只是想指出你的錯誤，給你增加你的經驗，有錯？你可能把當老師的意義搞錯了！如果您這麼想反對我的話，請您把您的方法寫出來，讓大家都心服口服，當個大家的榜樣不要只會說（我也會說有千萬種，但列不出來，哈哈！）也要會做，了解嗎？

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王大胖　於2011/07/13 20:01回覆

杜先生，爭言詞長短者，請另謀他處。

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希特勒　2011/07/13 19:43:03

我說話比較直，如有冒犯請見諒！我不像別人只會說好話、打屁！我只是想要您看清自己，不要迷失在美好當中無法自拔！

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王大胖　於2011/07/13 20:01回覆

杜先生，爭言詞長短者，請另謀他處。

科學玩具－電學－聲音地墊

這款正面銀底印有黑色馬匹奔馳圖案的腳踏墊，不只是單純的地墊而已，而是踩踏就會發出嘶鳴聲，透過輸入（導通）→處理（訊號）→輸出（聲音）的機制，通知大家有人到訪。

由於沒有拆解地墊，也沒把握拆解密閉著的腳踏墊後能恢復原狀
無法直接確認內部設計的情況下，以下都是推測的可能機制

當某人的腳踩到地墊時，內部結構感應到壓力，便導通電子電路讓揚聲器播放已儲存在晶片中的嘶鳴聲。亦即它是一種結合開關、壓力感測、電路、聲音與放大訊號的電子產品。

旁邊連接的白色小型電池盒與揚聲器

從外觀得知，地墊透過導線與3V直流電池盒連接。白色方盒除了為電池座之外，也連結了小型揚聲器以及發出聲音的語音晶片。推測地墊內部可能採用的是薄膜式壓力開關。

薄膜式壓力開關由兩層能導電的薄片組成，中間以絕緣材料隔開，形成類似「常開（NO）」的結構。平時未踩踏時，兩層導電薄片彼此分離，電路處於斷路狀態，無電流通過語音晶片，進而無法觸發。然而，當某人踩在地墊上時，壓力使得薄片產生擠壓或變形，原本分開的兩個薄片便有機會互相接觸，形成完整而封閉的導電路徑。

此時，壓力開關所產生的「導通」訊號（直流電）流入語音晶片，使晶片執行內部預先儲存的音效程序，晶片輸出的電流信號再經過簡單的驅動或放大電路，最後送到小型揚聲器。揚聲器內部的線圈因電流磁效應而帶動薄膜快速振動，擠壓鄰近的空氣產生聲波，人耳便能聽到嘶鳴聲。

當然，也有可能使用壓電材料或導電橡膠作為感測元件。不過，如果裝置只需要判斷「有沒有踩踏」，而不需要測量踩踏力量大小的話，機械構造相對簡單（成本較低）的薄膜式開關較適合玩具類產品。

總的來說，地墊的發聲機制可約略簡化為：腳踩地墊→壓力造成內部接點接觸→電路導通→晶片接收觸發訊號→晶片發出聲音訊號→揚聲器振動而發出嘶鳴聲。也就是將電路導通機制轉化成容易理解的互動體驗，讓使用者直觀地感受「壓力轉換成電子訊號，最終以聲音的形式呈現」的過程，蠻適合作為介紹基礎電路與感測原理的生活實例。

生活科學－電路－觸碰開關

書桌上的觸控式檯燈的不需要按下開關，只要用手摸一下就開了，這和其他檯燈有什麼不一樣呢？關鍵就在於「觸控開關」，開關的表面一直有微弱的電流通過（對人體不會有任何傷害），若是拿金屬類物品放在開關上時，就會導通使電流產生變化，內部機板上的積體電路感知到電流變化時，便會導通而開啟燈光。

不只是手，像是可以導電的金屬或是溼紙巾也可以啟動開關。但要是拿紙張、塑膠碰觸的話，由於絕緣體不會使開關上的電流變化，所以並不會產生任何變化。

積體電路（IC）是指機板上同時存在著許多矽晶半導體所形成的電路。除了具有開關的功能，它還可以依需求調節光線的明暗。這款檯燈的亮度是無段式調整，手指第一次接觸開關時，燈光最亮；持續接觸（亦即持續變化）的話，就會像旋轉著可變電阻器一樣，讓亮度持續下降。

色溫3700～4200K是溫和的黃光，低耗電的LED光源接近自然光
缺點是LED燈珠不可替換，廠商建議當燈珠壽命終結時，應替換整座檯燈

家庭用日光燈使用的頻率為60赫茲的交流電，每秒閃爍120次。不過採用USB供應5V直流電或18650鋰電池供應3.7V直流電的檯燈沒有閃爍的問題，若眼睛對於亮暗轉變的感知程度較低，就比較不會感到疲勞。

生活科技－自造－穿透式水晶頭

使用桌機打線上遊戲、播放串流影音、上網查找資料，這些動作的背後都有一個默默付出的英雄—網路線。然而，家裡那條兩端有透明水晶頭的3公尺網路線是否一直捲曲地藏在桌櫃後面的角落，默默地沾染塵埃？但你有沒有想過，這條連接用的線材其實可以依照實際的需求或空間配置再短一些，而不是要求自己全然接受使用長度固定的網路線？

小小的透明水晶頭是不可或缺的佈線元件，正式名稱是RJ45接頭，是乙太網路線的標準接口，負責「牽線」，讓資料能夠在電腦和路由器之間高速傳遞。水晶頭裡有8根金屬針腳，分別對應到網路線裡的8條銅線。

網路線裡面是四對像麻花一樣纏在一起的雙絞線。為什麼要這麼設計？其實是為了網路穩定。當電流通過導線時，會產生電磁場，如果線路平行排列，訊號容易互相干擾，導致網速變慢。若把兩條線路扭在一起，就能互相抵消電磁干擾，讓訊號更穩定。

每一條線都有自己的工作（負責傳送電信號－資料的「載體」），有的負責傳送資料，有的負責接收資料，有的負責減少干擾……需要傳輸大量資料時，訊號沿著固定路線跑的有線網路還是比較好用而穩定的。

穿透式水晶頭因為前端有孔可讓線芯穿出，方便檢視線序是否正確
有效降低錯誤率，是近年來DIY網路線的熱門選擇

DIY所需工具與材料有穿透式水晶頭、網路線、壓線鉗（需支援穿透式設計）、剝線器。首先須剝除外皮，使用剝線器將網路線外皮剝開，露出8條線芯。將線芯拉直，避免交叉，再依照T568B標準排列線序：橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。將整理好的線芯穿入穿透式水晶頭，直到線芯完全穿出前端。最後使用專用的壓線鉗壓接固定，確保金屬接點刺入線芯，並剪斷多餘的線頭。

這樣只是完成線材的準備，其實還要檢測連線。使用網路測試器檢查是否每一對線路都正常連通，避免因壓接不良導致網路異常。

科技與人性，就在生活的細節裡。下次當你看到那條灰色的網路線，別再覺得它只是「線」，它背後有電磁學、工程設計、數位世界，還包含著我們對穩定網路的渴望。

生活科技－維修－木門螺絲孔的重生

教務處用來放置印製好的考卷的櫥櫃門板，二十多年的歲月中歷經數以萬計的開闔，逐漸出現一些老化症狀。最大的變化就是用來固定鉸鏈的螺絲孔鬆掉，原本還能抓住螺絲釘的木材，變得毫無包覆與支撐力。上網搜尋或聽他人的建議往往是：「泡麵捏碎，滴快乾膠固化。」或是「塞竹筷＋快乾膠，保證有效！」

理論上的確有效，只不過裝潢用的門板材質較軟（裝潢用密集板或甘蔗板），螺絲釘依靠螺紋咬住門板的木質纖維來固定，但長期受外力拉扯、關門撞擊，甚至門板重量，都會慢慢使纖維結構弱化，最後螺絲鬆動，甚至整個門片脫落都有可能。

如果螺絲孔已擴孔（變成大坑洞）到抓不住，使用竹筷填補舊孔的方式就只能是效果有限的暫時方案。原因在於其與孔洞的接觸面積太小時，也就是原本塑膠膠塞所遺留的孔洞大於竹筷直徑，黏著效果必然不足；再加上快乾膠固化雖快，但沒能深層滲入。

而且原本的螺絲孔逼近木板邊緣，也就是竹筷及快乾膠如果不在封閉孔洞的話，效果將大打折扣。由於螺絲釘轉入時將撐裂竹筷，且快乾膠硬化後質地較脆，不能承受剪切力。過了一段時間以後，螺絲釘無法抓牢竹筷，與其結構修補不確實，不如嵌入木材重建。

乾脆採取有效延命的方案吧！我使用鑿刀、木工膠搭配硬度高的山毛櫸木料，重新打造較緊實的螺絲固著處。修補流程分成三步驟：鑿刀整形→修飾嵌木→黏合緊配，雖然耗時但效果最佳。

為了讓嵌木穩固密合，先用鑿刀把修補區整為矩形
並配合鉸鏈杯座而將其中一面磨成圓弧

 
鑿刀負責修整凹槽側面及底面，讓嵌木能有最大的接觸面積
形狀規則才能使木工膠發揮最大的黏著力

透過線鋸機切割及砂磨機研磨，塗上木工膠，再用木槌將山毛櫸嵌木敲入合適的矩形孔洞，最後用木工膠帶協助固定。木工膠會滲入木材纖維，乾燥後纖維被固化在一起，更能承受外力。待膠乾後，重新鑽引孔再鎖螺絲釘，更能牢牢的抓住。

鉸鍊的規格是吋15、蓋3分、油壓緩衝鉸鍊，從本體形狀可以約略辦識
亦即門片閉合時，能「半蓋」櫃體的18mm側板

如果想要進一步美化，可以再用補土及面漆，不過這個位置會被鉸鏈杯座封蓋遮蔽住，其實也不用再多花這個心力。從修復的過程中，可以從「不同強度的材料」、「形狀決定了穩固程度（設計）」、「不同種類黏著劑的適用場域（科學）」這三個不同的面向評估，彼此配合才能將採用方案的效益達到最大化。這不僅是生活科技，也是每天觸摸的那扇門時必經的歷程。

科學玩具－摩擦力－簡易光碟氣墊船（二）

2015年在國立高雄科學博物館科學學習中心拍攝的影片
另有教案、教學簡報及學習單

 

科學玩具－摩擦力－簡易光碟氣墊船（一）

2014年5月10日於家中拍攝試作影片
之後才在科工館科學學習中心及寒暑假科學營隊中推廣
後來，有中國網友、可樂頻道、台中自然老師陸續重拍

 

生活科技－自造－培林風扇

我們在生活中常會接觸到各種機械設備或交通工具，例如電風扇、電腦、空氣清淨機等，這些機器的共同點就是內部都有會「轉動」的機構。而讓這些機構能夠穩定又順暢轉動的關鍵，就是一種叫做培林（滾珠軸承）的零件。

培林又被稱為「機械的關節」，如同人的膝蓋裡有軟骨和關節液，能讓腿骨不會硬碰硬，走路時就不會卡卡的。培林的作用也是一樣，光滑的滾珠在內外圈之間滾動，能減少摩擦，讓轉軸輕鬆旋轉。

科技產業對於高品質的培林特別重視，因此精密製造的要求應運而生，精密的其中一個特色就是嚴格檢測下對於精準的要求，確保每一顆滾珠（高硬度鋼）都符合標準。在培林內外圈之間的每顆滾珠必須大小一致、排列整齊，才能使之產生固定軸心及保持轉動平衡的功能。如果滾珠的尺寸不一致，轉動時就會產生震動、發出噪音，進而耗損能量、加速損壞。

高品質培林使用的是耐磨金屬與特殊潤滑油，即使在長時間使用下也不容易磨損。從物理與生活科技的角度來看，就是讓摩擦力變小，耗損的能量也較少，有助於節能、延長使用壽命及讓機械運行更加順暢。

還有就是結構穩定、震動小的低噪音設計。如果老舊的風扇發出「嗡嗡」，甚至「嘎嘎」的異音，通常和培林老化有關。讓風扇運轉時更安靜，對於特定的使用環境（例如圖書館或臥室）特別重要。

因此在實際應用上，高品質的培林會使用在電腦散熱風扇、醫療設備與精密儀器中，因為這些設備不能輕易停止運作，一旦停擺，很有可能會影響資料安全或人員健康。

 
從生活科技的角度來切入，將風扇與電源線結合再利用
便可以再生為科技教室電動機具所用，可以是散熱，也可以是吹塵

當它架在線鋸機旁，就能吹走木屑
當它放在電烙鐵旁，便能將銲接時的白煙及金屬微粒吹散

培林的體積雖小，但好的品質來自於細節，品質較佳的風扇培林，一旦運轉起來，就不太容易停下來，也能從影片看出來品質上的差異。可以認知到工程設計上也許外觀相仿，但是材料選擇與處理、精度控制與使用情境的各種向度的配合，決定了製造品質。

生活科技－自造－牙刷座

吃完飯後，到無印良品散步時，女兒看到陶瓷牙刷座，拿起來看一看又放回去，感覺是想要的。

我問她是不是想要。她說我應該會做，做一個給她就好。而我也真的說了「明天給妳」。

然後今天就花了時間切削、鑽孔，砂磨，塗裝......人工和時間成本早就超過了預期。

下雨天☔可以做什麼？

第一道底漆（柚木色）👉砂磨去纖維

第二道底漆（柚木色）👉細磨整平

兩道透明面漆（護木漆）👉增亮、延命

生活科技－維修－帶燈開關

船型帶燈開關是許多家用延長線、工業電源轉接器以及電子產品中常見的元件，肩負著電路通斷的控制功能，它的另一種款式也常被安裝在走廊、樓梯間或夜間需要辨識的位置。其特色是在開關本體內部設有指示燈（如紅色的燈號），指示燈亮起是用以顯示電路通斷狀態所提供重要的視覺提示。

帶燈開關在長期使用後，也較容易出現故障，因此事前了解其構造、規格，對於維修與更換準備就顯得格外重要。這次所維修的開關款式，是外加在插座上的控制開關，不使用時即可切斷，也能保護外接的電器。

根據標註，其額定電流及電壓值為16A/125VAC、16A/250VAC
表示可以在125伏特或250伏特的交流電路中承載高達16安培的電流

帶燈開關常見的故障情況有指示燈老化或指示燈正常但金屬彈片接觸不良、需多次按壓才有反應的情況，多半與內部的彈片疲乏或接點氧化有關。維修時，若發現接點已嚴重磨損或氧化，即使短暫修復，日後仍可能再度故障，因此更換新品才是較佳選擇。

準備好基本手工具，如螺絲起子、銲接用品及替換用的開關模組
在進入拆解步驟之前，最好拍照記錄接線狀態，避免因錯誤接線引發後續問題

務必確認替換品的規格（安全附載電流、電壓以及尺寸等）
更換元件的安全使用範圍須符合或超過原有的規格，以確保用電安全

 
使用電烙鐵加熱時，加些新錫在舊錫上可加速舊錫的熔化
因涉及用電安全，最安全的方法是整組換新，才能確保安全與穩定性

從內部結構圖中可以看到電路的基本佈局，下方為輸出端，是由兩組金屬片將電器電源線插腳夾住。對應小孔的接線連接到開關的中間接腳，而大孔的接線則是連到左側接腳，因此開關按到On時，電路即可導通。至於未連接任何線路的右側接腳，則是在按成Off時，可形成斷路狀態。完成維修更換後，可先短暫送電測試，確認開關功能與指示燈顯示皆正常，並確保固定牢靠、不晃動，整體維修才算完成。

總的來說，帶燈開關的維修並不困難，更換指示燈或開關本體是可自行完成的工作，但必須謹慎處理。若對電路結構不熟悉，或遇到線路複雜、問題不明確的情況，仍建議尋求專業電工人員協助。

生活科技－維修－滑鼠微動開關

在日常的電腦操作中，滑鼠扮演著不可或缺的角色，而微動開關身為點擊的核心元件，是消耗最快，也是最容易讓使用者體驗下降的元件。當發現滑鼠不再靈敏，點擊聲不再清脆時，通常就意味著該是進行修復與替換的時刻了。

要著手修復，首先必須對滑鼠進行拆解。修復過程的第一步是將上蓋打開，這通常需要先卸除位於滑鼠電池艙內的固定螺絲。一旦螺絲被移除，並將上蓋掀開，內部複雜而精巧的機板便會呈現在眼前。

在機板上，微動開關的位置位於與滑鼠左右鍵相對應的地方。依使用經驗得知，滑鼠左鍵的使用頻率遠高於右鍵，其點擊次數可能是右鍵的數倍之多。因此，通常都是左邊的微動開關率先達到壽命極限，導致功能衰退。

開關損壞的感受是明確的。最明顯的症狀產生快速連擊而不易選取，或是原本清脆的點擊聲消失，取而代之的是沉悶或無聲的按壓。即使施加了足夠的按壓力道，也無法獲得應有的觸發反饋。物理性的機械損耗一旦發生，噴灑電子接點清潔劑往往是徒勞無功的。

確定故障後，便需要進行替換，我選擇了知名的Omron品牌微動開關作為替換品。

替換的過程涉及銲接作業。首先，必須使用電烙鐵加熱，並搭配吸錫器來徹底吸除固定舊開關接腳的銲錫。將銲錫移除後，舊開關才能被卸除。

這裡提供了另一個實用的方法：可以考慮使用口徑合適的「空心針」。由於空心針是以不鏽鋼材質製成，具有銲錫無法附著的特性。透過使用它，可以將微動開關的接腳與殘留的銲錫進行物理隔絕，使得拔除舊開關的動作更加輕鬆順暢。

不同廠牌的微動開關，點擊的反饋感受及次數極限都不一樣
即使是同一廠牌，也會生產不同的型號，以符合消費者需求與體驗

當新的微動開關成功銲接上機板後，原本陷入「泥淖」的滑鼠左鍵便得以恢復生機。按下按鍵時，熟悉的「噠噠噠」清脆點擊聲也再次回歸，宣告為這顆滑鼠成功地續命。

生活科技－維修－抽水馬達軸心

住家一樓後方的洗衣間最近常出現電流嗡嗡聲，跟氣泵打氣時的聲響雷同，所以也不以為意，還想說是哪一家住戶那麼勤勞，幾乎每天都在打氣進入化糞池，加速分解池裡的汙物。

但是過了幾天，水壓有點變小了，再過幾天，發現水流明顯越來越細，這不是就是停水的前兆嗎？爬上頂樓的水塔一看，水位已經低到不能再低。動了動浮球，沒卡住；拉了拉微動開關，聲音無異常。水塔旁的抽水馬達會空轉，等於是無水可抽。

回到一樓，伸手摸了加壓馬達的機殼，發現有點燙手。切斷總電源之後，用一字起子撥動扇葉（這一招上次有用），但根本就是撥不動卡死的狀態。求助於休假中的水電專長人員後，開始了自行處理的步驟。

 
卸下機殼之前，要將固定螺絲移除
也剛好就只有唯一的一顆，又在明顯的位置，難度等於零

原本以為這幾顆也要拆除，但仔細思考及觀察後，決定先不處理
事實證明，還好沒有像莽夫一樣衝動

上回看師傅用起子處理，也想依樣畫葫蘆
但不只護條弄斷，連扇葉也被壓出傷痕，這一招行不通

機殼滑到一半被卡住了，是因為在電容旁邊的彎折電線所致
整理成直線並讓它們穿過小孔，才能將機殼完全卸除

 
取下扇葉中心的固定螺絲，移除扇葉後可見馬達軸心
使用鯉魚鉗夾持，小幅度來回轉鬆，最後加大轉動幅度也OK

按相反步驟裝回機殼，復電之後，馬達運轉將水加壓上去的聲音，實在讓人感動，也暫時解決目前的困境。在處理的過程中，注意到外觀鏽蝕的部分（在前面的照片就有），下次如果再有問題，除了更換使用了二十幾年的馬達外，也要一併處理進水管及出水管了。

科學玩具－簡單機械－扳手

扳手是一種利用槓桿原理來放大力量、旋轉螺絲或螺帽的工具，也是常見且用途廣泛的手工具。當施力在扳手一端時，力會透過力臂的加乘而放大扭力，使其能轉動原本「徒手轉不動」的螺絲或螺帽。

依抓住螺帽的方式又可分為固定扳手（例如開口、梅花扳手），固定的形狀用來套住螺帽，使力量均勻分布，也避免滑牙；套筒扳手則是以套筒完全包覆螺帽，好處是接觸面大而不易滑動，若搭配棘輪，便能單方向轉動；活動扳手有可移動、調整寬度的鉗口，以適配不同大小的螺帽。

原以為它是可以隨身攜帶的鑰匙圈，但實際尺寸大小卻是可握在手上的小扳手
身為一位科技教師，身上隨時有扳手也是很合理的事

活動扳手最大的特色在於可自由調整開口大小，因此適用在多種不同尺寸的螺帽與螺栓上，能以一支工具處理多種規格，適合基礎維修與機械保養，是工具箱中不可或缺的工具。

頭部的可動結構主要是可動鉗口及調整螺桿（蝸輪）所組成。調整螺桿為斜齒，轉動螺桿時，斜齒會推動可動鉗口沿著導軌前後移動，使寬度快速調整到接近螺帽尺寸，並以固定鉗口、可動鉗口牢牢夾住螺帽。為了避免滑牙，也會讓螺帽的受力集中於較厚實的一側。

透明外殼是壓克力製、螺絲固定，結構強度弱
教學示範用的模型跟真實的工具不同，不能處理物件的鬆緊

其工作原理立基於槓桿作用，也就是扳手握柄越長，所施加的力矩（扭力）就越大，能更輕鬆地鬆開或鎖緊螺帽。此外，活動扳手的扳口設計通常比握柄稍微傾斜約15度，用意是讓使用者在狹窄空間中旋轉扳手時能更靈活地翻轉、改變角度，提高工作效率。

生活科技－自造－碎紙機助行器

教務處的碎紙機應該有10年了，底下的輪子雖然健在，但是底座下方供輪子插桿插入的塑膠榫眼（榫槽）早就因重量而崩裂，陷入寸步難行而且傾斜的狀態。趁暑輔最後一天的空檔，將碎紙機拉到生科教室，實現放在腦海已久的維修方式。

 
學生桌板一樣可以作為完整的底板，但多出來的邊緣部分超出碎紙機太多
量好層板長度再鋸切，放在砂磨機上修至平整

挑選一塊層板，鋸切成大小適當的兩段。接著量測、定位、鑽孔，以供插桿通過。最後再將兩段層板組合成一片底板，並在接合處加上沾有木工膠、F釘固定的木條強化結構。

拉回教務處之後，使用熱晶土將插桿固定在底板上
安裝上助行板，便又恢復往日的行動力