作品名稱：電磁防撞裝置研究

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1、臺北市第39屆中小學科學展覽會作品說明書封面科別：物理科組別：高中組作品名稱：電與磁的拉距戰關鍵詞：法拉第感應定律、磁滯、渦電流作品名稱：電與磁的拉距戰摘要：一開始爲了硏究物質和磁力之間的關係，所以決定先簡單觀察各物品之間受外力磁力影響所造成的磁場變化，因而尋找各種材料，並做磁滯，和放入磁場中,觀察它們不同情形下，獨自的磁場變化與渦電流的產生，並紀錄其屮的過程和數據，從實驗結果觀察使我們得知物品性質,大小，質量對磁場的變化。渦電流和磁性物質的性質，並做出結論。壹、硏究動機在尋找實驗題材時，剛好看到新聞常有車禍事件發

2、生，除了感嘆科技的使用不當外,也在想著，有沒有辦法減少車禍問題呢？又看到磁浮列車的超快速度，磁力是種強大的能量，那能否使用磁力減少車禍呢?邃決定要硏究各種物品跟磁力之間的變化，是否能使用磁力的排斥與吸引,防止或是讓車子跟車子之間，甚至跟其他物品不做任何的碰撞與意外。貳、硏究目的-、爲了硏究如何產生強人磁場來阻止衝撞，故以硏究能產生強人磁力的鐵金屬爲主二、硏究不同材質所產生的磁場差異度三、硏究如果改變物質的型態（例如：長度，形狀）,乂對磁力是否有影響四、觀察各物質在交變磁場中產生的渦電流之差異十一、安培計十二、透明膠

3、帶十三、鐵線十四、鋼條十五、保麗龍十六、鋅片十七、黃銅片十八、鋁片十九、電線參、硏究設備及器材一、直流電流供應器二、線圈三、磁力計四、鱷魚夾五、指北針六、絕緣膠帶七、交流電源供應器八、各大小水管九、銅線十、消磁計肆、硏究過程或方法_、哪種纏法的軟鐵能產生較人磁場（一）器材準備1•用定量的鐵線,纏成條狀與螺旋狀的軟鐵。2•將電源供應器接上電源並用鱷魚夾與線圈相連，將線圈的擺向與地磁相同。3將磁力計固定在一物體上o（二）測量方法1•將纏成條狀與螺旋狀的軟鐵分別放入線圈中央，並打開電源，用磁力計測量其磁力大小。2.並在離

4、線圈0cm.lcm.2cm.3cm處分別測量。3•重複以上步驟做3次，取平均値做爲數據。二、條狀形軟鐵的磁力探討（一）器材準備1・用定量的鐵線，做成一樣長度與條數一樣的軟鐵，其一裁成一半，另一不變，兩者都用膠帶包起（見附件圖十），達到隔離的效果。2•將電源供應器接上電源並用鱷魚夾與線圈相連，將線圈的擺向與地磁相同。3•將磁力計固定在一物體上（減少測量誤差）。（二）測量方法L將整條的軟鐵放入線圈中央，並打開電源，用磁力計測量其磁力大小，並在離線圈0cm.lcm.2cm.3cm處分別測量°2•將分成兩段的軟鐵一起放入線

5、圈中央，打開電源，用磁力計測量其磁力大小，並在離線圈0cm.lcm.2cm.3cm處分別測量。3•重複以上步驟做3次，取平均値做爲數據。三、螺旋狀軟鐵的磁力探討（一）器材準備1・用鐵線延著水管纏繞成螺旋I犬的軟鐵，並在水管上鑽洞。2•將電源供應器接上電源並用鱷魚夾與線圈相連，將線圈的擺向與地磁相同。3•將磁力計固定在一物體上（減少測量誤差）。（二）測量方法1•將纏好的水管紀錄好長度放入線圈中央，並打開電源，用磁力計測量，其磁力大小。2.並在離線圈0cm.lcm.2cm.3cm處分別測量。3•每作好一組將鐵線往後移一

6、個孔洞已達到長度的增加4•重複以上步驟做3次，取平均値做爲數據。四、條狀型軟鐵的磁滯L沿著地磁放置2個線圈，磁極相反接上鱷魚夾，接上電流供應器，並且串連接上安培計，並將磁力計固定在一木塊，避免物體的移動（見附件圖八）。2•準備條狀軟鐵，都用膠帶隔離，準備沒分段、分2段及分4段3種。（二）測量方法1•先將3種軟鐵放在消磁計上消磁，使軟鐵沒有磁場。2•在3種軟鐵分別放入線圈中，打開電源，電流由0〜3，在由3~0再將電源反接，電流從0〜・3，在由・3〜0，每0.1A測量一次，看其磁場變化大小。五、鐵線擺放角度對磁場的影響

7、（一）器材準備1•將鐵線裁成等長度，將鐵線分別放在保麗龍上，做成0度、30度（見附件圖十）、45度、90度。2•將一線圈接上直流電源供應器，並將磁力計固定。（二）測量方法1•將各種角度分別固定在保麗龍上，並放入線圈中央，打開電源，在0、1、2、3、4、4.5安培分別測量其磁力大小。六、鋼、條狀軟鐵與鐵分段有無所產生的渦電流大小比較（一）器材準備1.準備鋼，有沒分段、2段、4段（見附件圖六），並在兩兩相交之處貼上絕緣膠帶隔離'以達到分段的效果'並準備條耳犬軟鐵沒分段、2段、4段。接上交流電源供應器，並將磁力計固定。2

8、.將一線（二）測量方法L將8種鐵線以絕緣膠帶固定放置水管內（見附件圖四），鋼、條狀軟鐵分別放置適合水管內，並放在線圈中央。2•在定壓的情況下，分別在4、6、8、10、12、14、16v，觀察其電流與磁場的變化量。七、鉛線連接有無對渦電流影響的大小（一）器材準備1•將鉛線用膠帶固定，並在膠帶上開2道以連上電線。2•準備好2條電線將外皮剝掉，並將其連在鉛線上，分