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神奇測電條 次要群組 [物理教學::熱學] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-11 17:12:19
關鍵字 1電流熱效應
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/209.html
文章歡迎轉載,請尊重版權註明連結來源。
不正常人類人腦智慧研究所
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在一些廠牌的鹼性電池上可以看到神奇測電條(是金頂的專利喔)~當我們用力按住兩個小白點時,由底部慢慢變色到上端,電力越足變色越快~
測電條運用了二個科學原理:電流的熱效應、熱變色液晶(或塗料)。

『測試時為什麼要按住白點?』拆開來看,測電條其實是一個金屬薄片塗附熱變色液晶,平常未接觸並不通電,按住兩個小白點使金屬薄片和電極接觸,造成短路,因而使得金屬薄片的溫度升高,溫度高到一定程度就能讓液晶變色。
驗電條的變色方向由金屬片窄的一端向寬的一端逐步轉變,當電壓不足時,產生的熱太少,因此無法使測電條變色。
『為什麼是由底端負極的地方開始變色?跟電子由負極出來有關嗎?』
當然不是,仔細觀察,金屬薄片的形狀略呈梯形(底部較窄而上方較寬),使得金屬薄片二端電阻並不一樣,較窄處電阻大,寬的部分則電阻小(電阻大小和截面積成反比),根據P=I2×R(電功率=電流的平方*電阻),金屬片二端電流相同(串聯),電阻越大越熱,底部窄小的一端最先使液晶變色。

下回要回收電池前,別忘了將測電條剪下,好好觀察一下~做做實驗喔。
另一種指針型的簡易測電器,它的原理與伏特計類似,電壓越大,指針偏轉越大。

準備將文章放上網前,搜尋『測電條』相關資料,還不少,在東吳大學生活物理百科中,附有詳細的影片與說明,可以上去看看:
http://www.scu.edu.tw/physics/science-scu/LivePhysics/%B4%FA%B9q%B1%F8.htm
只是,它的解說與我的認知有些出入,引用原文:『……驗電條是將三片長度相同、寬度不同(由寬度大小來操縱改變電阻大小)的相同材料金屬並聯在一起,當驗電條與電池接在一起時,最靠近電池正負極的金屬片因寬度最窄(電阻最小),發熱功率最大(電功率P=V*V/R)……』
我的疑惑:
怎麼會是寬度最窄,電阻最小?
(2) 它的圖解是用P=V*V/R去解釋?看它的附圖,的確像是並聯~
怪哉,是否有二種測電條?不知誰能解答?
在教育部的科學學習網,有教大家利用鋁箔紙與魚缸溫度計,自製神奇的測電條!http://content.edu.tw/primary/nature/ks_gc/game/htm/g06.htm
2008/04/06,經余岳川教授回覆,原文如下:
『測電條其實有好幾種,我十年前曾講給台北市的老師聽,可惜沒有整理。9V的測電條是在包裝盒上而非電池上,早期1.5V的測電條也是在包裝盒上,後來才弄到電池上。9V的測電條是三個電阻並聯而非一整條由細到粗的電阻,你去網路上找看看圖片,就可明白。』

 

原發表於2008/01/07 神奇測電條 - zfang の科學小玩意 - Yahoo!奇摩部落格

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