目的
利用簡單的線圈裝置模擬無線電或收音機等通訊裝置的基本原理,藉由磁通量改變產生之感應電流達到的磁通訊方式。
實驗
實驗裝置:架設一實心(鐵磁性物質)螺旋形線圈與訊號輸出裝置(此實驗為mp3 player)連接作為訊號基地臺。另外準備一空心螺旋形線圈作為天線,並與喇叭連接。
1.將mp3 player播放,並將訊號強度(音量)調至最大以加強效果。
2.將空心線圈靠近實心線圈,則喇叭撥出與mp3 player所播放之歌曲。
3.任意改變空心線圈的位置與方向,觀察喇叭在音量上的變化。(請將電腦喇叭音量開大,以便觀察影片中之實驗。)
原理思考
通訊裝置幾乎可說是一連串訊號轉換的過程組合,例如:電話(聲音→電流變化→聲音),在這個簡單的磁通訊裝置,訊號的轉換過程是什麼?
mp3 player提供線圈什麼?
討論
1.直接決定喇叭聲音大小的是什麼。試著以螺旋形線圈的磁力線分布解釋為何空心線圈離實心線圈愈遠,喇叭聲音愈小。
2.了解什麼因素直接影響喇叭聲音大小後,討論將空心線圈在什麼位置‧什麼方向時,喇叭聲音消失。
3.空心線圈感應到的是”磁場”還是”磁場變化”?
關於實驗
實心線圈在與mp3 player間因線圈電阻通常夠大,不需串聯電阻。另外,mp3 play隨機種不同,調至最大音量時,電壓峰值以及最大輸出電流也不同,以本實驗採用的mp3
player為例,經實驗,最大音量時電壓為Vp-p≒10V,最大輸出電流為850mA,若阻抗過小則電流超出最大輸出電流,則訊號輸出將有間斷,實心線圈製作原則上為阻抗剛好在mp3 player最大音量時,可使mp3 player輸出最大電流。
製作
鄭韋志
指導老師
朱慶琪
撰稿
鄭韋志