簡易氣壓實驗

之前做的真空罐因為體積夠大

所以可以做很多不同種類的實驗

但就是不能做高壓實驗

用這個塑膠離心管就很方便了

插根管子抽氣或加壓就可以做托里切利實驗

也可以觀察密閉系統內體積和壓力的關係(波以耳定律)

缺點當然就是體積太小，不是甚麼實驗都能做

但因為成本較低，可以讓每個人都有機會嘗試

可是加壓還是無法太大，雖然離心管撐得住

但外部連接加壓(抽氣)裝置的部分會爆管

頂多就是多一大氣壓

從實驗的角度來說也夠用了

全自動打水器

前幾年中部大限水做了許多省水大作戰的東西

其中有一個(半)自動打水器

但其實還是要自己去控制開和關

能不能全自動呢？

當然可以，但這一拖就是好幾年

電路圖如下

基本概念就是當水到高水位時會啟動幫浦(電路中的RL，用LED來模擬)

利用C和R1來控制幫浦通電的時間

但如果幫浦沒有在預定的時間停止

當水降到低水位的時候，幫浦也會停止

等到C放電結束

即使水位上升到低水位處，幫浦也不會啟動

要到高水位時才會重新開始打水的過程

當然最好的情況就是在降到低水位前，RC電路的時間控制就讓RL斷電

這樣才不會在低水位時RL頻繁啟動

模擬影片如下

消除跑步機靜電

換了一雙跑鞋之後

只要在跑步機上面跑個2-3分鐘

摸到旁邊的金屬護欄就會觸電

這個觸電很明顯是靜電所造成的

應該就是鞋底和跑帶摩擦造成

就那麼剛好這雙鞋底和跑帶特別容易摩擦起電

一直被電實在很不爽...

基本上只要把靜電導掉就沒事

這台跑步機的接地裝置並沒有完全連接到金屬護欄上

接地和護欄還有1.4K左右的電阻

最好的方法就是將內部的G線連接到金屬護欄

但想到要搬那台重死人的跑步機就作罷

那就直接從護欄連接地線就好

顯示器固定在護欄上

但護欄有絕緣烤漆

要先將烤漆刮除，再連接上一條地線

直接插在延長線上就可以

延長線開關不用開啟，只是借用地線而已

這樣靜電就可以對地放電了

反應速率測定器_完整DIY版本

前一版反應速率測定是利用市售小夜燈當作光感應器

我運氣好找到這種平台式的小夜燈

當好可以在上面放容器

但如果沒有呢？

加上靈敏度無法調整

必須用黑色膠帶來調整外界光度

不然反應時間會太長或根本不亮(容器內部不夠暗)

因此決定連光感應器都自己來

電路圖如下

E極下方的電容是為了讓通入比較器pin3的電位比較穩定

將原本連接小夜燈的部分改為自製的光感應器就可以了

測試結果如下

原本最低濃度只能0.4M

現在可以降到0.2M了

改變硫代硫酸鈉濃度

反應級數1.1141

改變鹽酸濃度

反應級數0.3048-0.3419

有關反應級數的詮釋可以參考這篇

反應速率測定器_比較器版本

反應速率測定的裝置之前已經做過許多版本

基本概念都是利用硫來遮光啟動電晶體亮燈

但若在低濃度的時候，硫產生的速度不夠快

LED亮燈的過程就會是慢慢亮

這樣就比較難判斷要在哪個亮度的時候按停

因此如果用電壓來當作基準值就會更有參考價值

光敏電阻的電路部分直接用現成的小夜燈來改

直接可以當作放容器的平台

先確認完全亮燈的電壓約14V

拉出這個電壓通過一個電位器就可以調整我要停止的電壓

但因為這個小夜燈的整流電壓沒有濾波

因此輸出給繼電器時會一直跳動

所以要先給他一個1微法的濾波電容

電容也不宜過大，不然在初次充電時會產生一個明顯的時間差

再將這個停止的電壓輸入比較器的pin3(正向電位)

pin2(反向參考電壓)就是原本的電源電壓

所以小夜燈的電壓要大於比較器的電壓才行

利用比較器的優點就是不會有一個漸亮的過程

LED可以馬上可以反應，明確知道停錶的時間點

再從pin1輸出端拉出一個電流通過電晶體驅動繼電器

這樣就可以擴充來控制其他外接的原件

利於直接控制碼表的stop，這樣又可以避免其他人為干擾

(但star還是要人工啟動，這部分可以再修正的，之後再來作)

電路圖如下

可以參考以下影片

小夜燈會慢慢亮，但通過比較器的LED會馬上全亮

測試結果如下

反應級數1.3251

在硫代硫酸鈉低濃度(小於0.3M)的時候

可能因為產生的硫過少，小夜燈就無法啟動了

G帶電的案例

這次家電醫生遇到許多有趣的情況

但忘記帶手機的下場就是完全沒有照片記錄

只有場勘時留下的一些紀錄

這間教室很特別

是隔間出來的一個場地

因此插頭都是從另一個空間拉線出來的

但用三用電表檢查是否有地線時發現

LG沒電壓，但NG竟然有112V的電壓??

操作漏電實驗時ELC也無法跳閘

拆開看看，G竟然是黑線!!

當然黑線也不能代表甚麼

順藤摸瓜找到源頭

有趣了~~G竟然連接火線

實際用驗電筆測，G確認是帶電的(火線)

而且整條線路都沒有經過NFB

(線路從NFB的一次側拉)

也因為連接G和L的兩條火線是同相，所以量測不到電壓

但G連接了火線真是前所未見

檢測電腦桌機的外殼，確實帶110V的電壓

但用手摸卻沒有觸電的感覺??

(如果會觸電，使用這間教室的老師早就哀哀叫了)

因為G帶電的關係，加上實驗桌是金屬

我的延長線插座加上監視器的轉接器AV線(接地)

整個桌面也有40-60V的感應電

若直接將AV接頭放在金屬桌上直接量到對地電壓有120V

另外從電箱拉了一條地線來用(真的有接地)

結果不小心碰觸到金屬桌面

碰的一聲就把視訊轉接盒炸了!!(LG短路)

真的是奇葩啊~~

但，忘記帶手機

完全沒留照片記錄...

鋁空氣電池

先電解讓正極的不織布纖維抓滿充滿氧氣之後

就可以讓LED放電好幾分鐘了

簡易反作用力車

為了某個科學營隊的活動

重新設計了反作用力車的作法

不用說，看圖說故事就會

但風扇電源的部分我會幫學生先做好

不想變成焊接練習課

整個比賽先從吹氣開始，很累...

所以用風扇

但車子離開風扇一段距離後就不動了，為甚麼？

距離太遠？所以如果直接將風扇放在車上呢？

為什麼不動了？

再來玩竹蜻蜓，體會風向和運動風向的關係

最後再來比反作用力車誰跑得快

這樣應該就可以搞好幾節了

後記

直接把電池盒變成車體

更方便了