新版高效率燃料電池

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燃料電池

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電的傳輸

電的傳輸

壹、前言

    最近(2012年5月)只要一看新聞，就是油電雙漲的相關報導，雖然這的確是一個無可避免的全球趨勢，但畢竟「電」和「油」已經左右了整個社會最重要的經濟脈動，只要一有波動，就會馬上造成物價的上漲，當然也成為一般民眾最關切的話題。因此，在無可奈何的情況下，節能省電又再度成為全民運動！

    不過，站在物理教學的立場，這都只是末端的事，因為一般國家的主要供電系統都是以大型的發電廠來產生電能(前端)，再經由輸電系統(電纜線、變電廠等)將電能輸送到用戶端(末端)，因此從整體能量的觀點來說，前端發電與輸電系統的效率提升，或許才是真正影響最大的地方。

因此所謂的節能減碳，我們應該從更宏觀、更全面的觀點來看這件事，從目前國中所學的課程中，我們或許可以先從「如何提高電能的傳輸效率」來說起。
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自動吸金爐

自動吸金爐

壹、前言

筆者自從2004年開始整理實驗教具並投稿發表，同時在部落格上分享教學心得，長時間下來也結識了許多科學同好，其中除了老師，也不乏一般對科學愛好的民眾，因此也和這些同好在網路上進行了許多科學討論。其中一位名為ㄚ文的網友曾經詢問，是否可以有呈現寺廟中常見的自動金爐(可以將金紙自動吸入火爐中，如圖1)教具，這馬上引起我的好奇心，這的確是一個有趣又常見的主題，說穿了其實就是金爐中的高溫，加上金爐挑高的煙囪，因此產生了明顯的煙囪效應，也就是強烈的熱對流，這時就會從金紙的投入口(金爐的下方)產生向內的氣流，金紙當然也就順著氣流被「吸入」金爐中，更精確的說應該是被向內的氣流「吹入」金爐。

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改良式鋅銅電池

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水的合成

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走馬燈的探究教學

走馬燈的探究教學

壹、前言

在熱對流的課程中，許多老師都會提到走馬燈的例子，事實上有關走馬燈的歷史至少可以追溯到西漢年間(註1)，市面上也不乏類似的商品(如圖1)，但多半都只能單純的展示因空氣熱對流，使燈罩發生旋轉的現象。這是一個方便製作又能簡單呈現許多科學原理的有趣教具，但在教學上通常都僅止於現象的觀察，若能再加入教學者的一些巧思與教學策略，就會是一個值得在課堂上進行探究的素材，就以筆者的教具製作與教學經驗和大家分享。
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最後的尊嚴

這是幾年前心血來潮寫的短篇小說

裡面的科技與組織都是憑空想像的

後面有一些相關的介紹

有些是根據現有科技的延伸

有些就完全是想像

最近整理資料，覺得還滿有趣的~~~

現在應該寫不出這種東西了吧！

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最後的尊嚴


六月的某天，上午7點。


今天是我人生中最重要的一天！


習慣性的先朝窗口揮了一下，讓陽光可以稍微透進房間，否則那片變色窗戶(1)只要陽光一強就灰濛濛一片，雖然顏色調暗太陽能電池(2)的發電效果比較好，但我實在不喜歡房間那麼暗的感覺。


打從昨天晚上就開始在想，今天要穿什麼比較好呢？畢竟等這一天已經好久了，只是打開衣櫥似乎可以選擇的實在不多，看看牆上OSD(3) (On Screen Display)的天氣資訊，今天好像還是穿AA級抗UV的全覆式(4)比較妥當，只是這些廠商難道就不能將衣服作得漂亮一點嗎？聽說好像是因為南美的雨林復育(5)情況不佳，地球公約組織(6) (Earth Treaty Organization, ETO)宣布還要再將限制物資分配的時間拉長，身為一個普通公民，能說什麼呢？


深呼吸一口氣；畢竟家裡的空氣清靜設備(7)可是老婆特別要求要裝到A級的，否則一出門就得忍受那個只有簡易型的C級口罩(8)，眼鏡上的OSD(9)顯示今天的C級口罩使用時間是20分鐘，應該夠我到達目的地了。


自從台灣中區聯盟政府(10)蓋好區間磁浮列車(11)後，大家就幾乎不開車了，搭上自動導航列車，RFID(12) (Radio Frequency Identification, RFID)就自動感應設定好的目的地，下車前還會從眼鏡中的OSD提醒你，原本需要30分鐘的車程，現在只要3分鐘，誰還要自己開車！


只是撘磁浮列車最討厭的不是人擠人，而是那些立體雷射廣告(13)，聽說上次水果媒體集團還被控告違反兒福法，竟然在白天電車就撥放成人伴侶的廣告，或許就是因為當初政府過度放縱私人醫院的擇精配種技術(14)，造成現在男女比例嚴重失調，才會有這麼大的機器伴侶(15)市場。想想，幸好當初生的是女兒，否則我真的也要開始擔心兒子會娶不到老婆了！


出了地下車站，OSD顯示我的口罩時間還有15分鐘，應該還夠讓我買個早餐，只是每次都吃那些合成食物(16)，實在也膩了，想起以前麥當勞的「得來速」，真是人間美味啊！但現在麥當勞在ETO的壓力下也不敢賣有機食物了，到了麥當勞販賣機(17)前面，還是一樣得排隊，選了一個長的比較像以前吉士漢堡的「東西」，RFID自動幫我扣款，噁！！真是難吃，為了身上數以兆計的細胞，只好忍耐著把這個感覺像是橡膠的東西吃下肚。


8點，準時到達我的目的地，機器招待人(18) (Rober Waiter，RW)引導我到預定的座位，今天這個比較好看，有點像是以前那個明星蔡依林，不像上次的RW也沒化妝，還是前一代的滾輪腳，搞得像『阿飄』一樣，怪可怕的！趁著等待的空檔，看看今天的「報紙」，RFID幫我調整了適合的亮度就自動跳到我喜歡看的版面，雖然廠商早已將這個東西重新命名為「無線多媒體薄膜資訊終端機」(19) (Wireless multimedia of TFT information terminal)，只是這種又臭又長的名稱實在拗口，像我這種老人家還是習慣叫它「報紙」，前一陣子剛剛換上的電子眼(20)讓我對這種閃爍的畫面很不適應，乾脆就把它調整為聲音模式，反正指向型喇叭(21)只會讓我聽到，也不會影響其他人。


我ㄧ邊「聽著」報紙，一邊環顧著這個我期待已久的地方，記得上次來是媽媽的忌日，現在好像又變得不太一樣了，最起碼RW長得好看多了，這些RW的廠商幾乎每天都會推出新產品，唯獨這個地方好像一年才會更新一次，不像一些餐廳，還會感應你的RFID自動轉變成美女或帥哥，心情也好上許多，有機會遇到他們經理應該可以建議一下，這樣進來的人感受也比較好。


終於輪到我了！


RW帶著我進入一個透明「棺木」，親切地問我希望是什麼場景或口味的氣體，我很認真的想了一下，畢竟這是我人生中最重要的一天。


「你們有沒有把我媽媽的味道留下來？」我看著『蔡依林』說。


「有的！請您稍後。」 RW回答我。


我望著棺木上的OSD，RW已經幫我切換到媽媽預存的影像，我微笑地看著媽媽，好想哭！但電子眼卻流不出一滴眼淚。


「依據地球公約組織的規定，您已簽署植物人安寧條款(22)，依法於氣體麻醉後將您移除身上的維生系統(23)。」棺木傳來冰冷的聲音。


「您尚有一分鐘的時間可以考慮，若您後悔，RFID將自動通知系統停止。」


我閉上眼，其實我的眼睛早在一年前就已經看不見了，只是靠著電子眼連接視神經的反應，但我還是閉上了眼，這至少是我最後僅剩的尊嚴！


「系統即將倒數10秒，……」


「……5，4，3，2，1」


「媽，我來了！」








相關技術及組織


1.變色窗戶：窗戶玻璃能依據房間內居住人的期望而被自動地控制


2.太陽能電池：將能源轉換效率達85%的太陽能薄膜鉗入玻璃夾層


3. 牆上OSD：薄膜TFT塗層，直接塗在牆上即可當作螢幕使用，並連接無線資訊網路，用以取代早期的電視主機


4. AA級抗UV全覆式服裝：奈米碳管材質，能抵抗15級以上之紫外線


5. 雨林復育：全球雨林面積驟減，ETO大規模復育計畫啟動，同時強制分配全球物資


6. 地球公約組織：ETO，聯合國轉型成有法律效力的全球執行組織


7. A級空氣清靜設備：屬醫療級，可過濾99.999%的微塵與病毒


8. 簡易型的C級口罩：依空污指數有不同的有效時間，僅可過濾90%的微塵與病毒


9. 鏡片OSD：薄膜TFT塗料，與個人RFID連結的顯示器


10. 中區聯盟政府：因應全球精簡人力計畫，台灣僅分北中南東四區政府


11. 區間磁浮列車：可瞬間加速減速，車廂內的液態緩衝器可讓乘客幾乎感覺不到慣性的存在


12. RFID：無線射頻技術，ETO規定強制植入人體，如同身分證，各種驗證系統均靠它


13. 立體雷射廣告：利用3D繪圖合併多向雷射打出立體畫面


14. 擇精配種技術：由於人類基因解碼定序已成功，XY精蟲分離術成功率已達九成


15. 機器伴侶：因應男女比例嚴重失調所研發的陪伴機器人，幾乎都做成女性居多，少數不肖廠商甚至用以從事性交易


16. 合成食物：多數有機食物已受污染，ETO建議都改吃化學合成食物


17. 麥當勞販賣機：實體由一般人經營的商店已不存在，均改由智慧電腦操作


18. 機器招待人：適用於不同場所之專用型機器人，大量取代勞力型的人力


19. 無線多媒體薄膜資訊終端機：薄膜TFT塗層，連接全球無線網路系統，由媒體公司的中控電腦自動傳送最新資訊


20. 電子眼：以2000萬畫素的微型CCD取代受傷的眼睛，為確保電子零件正常運作，會將淚腺事先抽除


21. 指向型喇叭：僅正前方1公尺內可聽到聲音，亦可感應個人RFID自動調整設定


22. 植物人安寧條款：人權團體極力爭取尚有思考能力但無行動能力之植物人自己選擇去留


23. 個人維生系統：尚有思考能力但無行動能力的植物人專用之維生系統，由思考所產生的腦電波控制連接在肌肉上的電極，用以控制個人行動，並由高速無線網路傳送資訊於中央醫療電腦

人體電池

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一飛沖天

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高效馬達發電機

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螺旋線圈的磁場形狀

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簡易喇叭

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簡易馬達發電機

 

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第一版 

簡易交流馬達教具製作

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