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AM易道AM易道 · 启发孩子的高维大脑
巨人的肩膀 · 电的秘密
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⚡ 电从哪里来?

就有电的秘密

磁铁、铜线,和一台用 3D 打印造出来的发电机

插座里的电,是从哪儿来的

世界上几乎所有的电,都来自同一个动作:让一块磁铁,在一圈铜线旁边动起来。
先猜一猜:磁铁不动,光放在铜线边,会有电吗?磁铁动得越快,电是越多还是越少?
🔧 发电机观察台
玩法 01

拖滑块,让磁铁转起来,看小灯泡。

拉滑块 → 磁铁转
小灯泡
转速 0 电 0

磁铁不动,灯泡是黑的。一动起来,铜线里就冒出电,越快越亮。这是 1831 年法拉第发现的。

铜线绕得越多,电越多吗

🧵 圈数实验台
玩法 02
发现:每多绕一圈,磁铁就多扫过一根线,电就多一点。可圈数太多,发电机就又大又重。难题是怎么把很多圈,塞进很小的地方。

同一堆零件,反着用就换了身份

发电机:你点按钮转磁铁,它就生出电。越快越亮。水电站、风车,都是这样发电的。

真发电机里,藏着上千圈铜线

里面弯弯绕绕的水道和密密的线圈,普通机器造不出来。它们是 3D 打印机一层层长出来的。

用力踩,给灯泡发电

0 电力

连续踩,轮子转得越快,电越多,灯越亮。停下来,电就慢慢没了。这就是发电机:要一直动,才一直有电。

关于电,多知道一点

发电机会发热?
电挤过铜线会蹭出热。所以大发电机里藏水道降温,这正是 3D 打印的拿手活。
磁铁怎么隔空发力?
磁铁周围有看不见的磁场,像张网。铜线划过这张网,就被推出了电。
发电机能多小?
大到一栋楼,小到米粒(助听器里)。变小又变强,靠把线绕得更密。
电风扇是发电机吗?
是它的反面,叫电动机:通上电,磁铁转起来,扇叶就转了。

绕个线圈,让指南针抖一下

屏幕版
🖱️
先在屏幕上玩
  1. 回到圈数台,把 5 拉到 300。
  2. 看电力条怎么涨。
  3. 想想 300 圈怎么排才不乱。
动手版
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再用真东西做
  1. 一节电池、细铜线、一颗钉子、一个指南针。
  2. 铜线密绕钉子 30 圈,两头刮掉漆。
  3. 接电池,靠近指南针,看针动了吗?

🖨️ 有 3D 打印机?打印一个带螺旋槽的线圈骨架,铜线一圈圈卡进去,绕得又齐又密。

✦ 今天发现的事 ✦
一盏灯亮着,其实是磁铁在不停地转
一台发电机,其实是上千圈铜线挤在很小的地方
那些挤不进去的弯角,是 3D 打印一层层长出来的。
磁铁转一下能发一点电。
那让它转个不停的,又是什么呢?
下次课见。