直流電動機電流方向模型

這個模型至少想了十年

其實構想很早就有，但就是沒有付諸行動

等到這個單元都快被刪掉了...

所以奉勸年輕的老師，想到就要趕快去做啊~~

線圈的繞法就是課本上畫的模型

但有兩圈，這兩圈分別串聯不同的LED

包含標示NS級的LED

所以共串聯16顆，大概需要將近40伏的電壓

所需的電源可以用容抗降壓的方式解決

不然很難找到這麼高的直流電

容抗降壓(其實更好的說法是容抗恆流)的電源可以參考這篇

中間穿入一個紙筒

紙筒上黏上銅箔膠帶當作集電環

我的膠帶不夠寬，所以重複貼了4-5次

重疊的地方要上錫

支架上再找一個略小一點的紙筒

就可以將電樞穿上去

電刷的部分用氣球棍

有彈性又好加工

氣球棍上也要貼上銅箔膠帶

最後加上方向和標示

這樣就搞定了

原理就不再多說

出來的效果非常棒

可以看影片

後記

背板加上場磁鐵標示，也可以更換方向

更有感覺了

日光燈電路模型

這是家電醫生進階班(直接上電型)教具最後一個拼圖了

製作不難，看圖說故事就可以

重點是電路拉出來了，而且可以隨意調整啟動器和電容

但安定器(電感)不建議拆掉，太危險了~~

雖然日光燈逐漸要淘汰了

但裡面用到的感抗原理可是萬年不敗的經典設計

感抗的意義可以看這篇

日光燈啟動時還是需要點亮燈絲

所以可以看到兩頭會先發光

且因為燈絲兩端的高壓使得游離電子順向漂移

此時阻抗下降讓整支燈管導通

導通之後電流瞬間會拉高

這時串接在電路中的電感(安定器)就會因電流瞬間變大產生感抗

這個感抗就會阻止電路中突然產生的大電流

不然這個大電流可能會爆掉燈管的

燈管內部汞蒸氣電子也因為導通的電場被激發

電子回到基態時會釋放出紫外光

紫外光再被燈管內壁的螢光粉吸收放出可見光

這就是日光燈呈現出來的光線了

所以才會有人說長時間在日光燈下容易曬傷(?)

理論上沒錯，但實際上還不至於啦

所以燈絲通電的目的只是要預先加熱內部的汞蒸氣

待游離電子能量夠之後就可以斷電

這個裝置就是氖燈啟動器(原理可以看這篇)

所以燈亮後拆掉是不會有影響的

換句話說，也可以手動用開關啟動

可以參考之前做的水管日光燈

另外日光燈因為有一顆大電感

所以會產生虛功，這部分有點難懂

可以參考這篇

這個虛功會使得功率因數(Power Factor，PF)下降

這會影響到台電電網的送電效率

可以看到日光燈點亮時功率因數有0.58

這時如果我們在電路上(LN兩端)並聯一個電容

這個電容是需要和電感大小匹配的

就可以將PF拉高到0.95上下

這樣就能符合台電要求的標準了