有趣的電磁感應發電機〔垂直型〕

有趣的電磁感應發電機〔垂直型〕
台中市立長億高級中學物理科林宣安老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

壹、前言

當教到電磁感應單元中的「磁能生電嗎？」時，要能引發學生的興趣，我們可以運用科學史，要學生閱讀《電學之父：法拉第的故事》(張文亮，1999)；或者分段講述法拉第如何研究電磁的精彩故事給學生聽。

但是讀法拉第的故事或聽法拉第的故事，可能效果不如國外的聽法拉第的廣播劇，或者看法拉第的電視劇。更進一步的方式，則是要學生來演法拉第的故事，不過最好能夠包括重現當時研究的情境，也就是重做法拉第的一些實驗，也許更能幫助學生體會前人科學研究的艱辛、科學研究突破的快樂、與電磁研究對現代文明的巨大影響。

更重要的是這樣還能幫助學生體會：為什麼法拉第在注意到磁鐵插入線圈和拔離線圈時檢流計會動一下之後，還要經過漫長的實驗與失敗，才能設計出能夠運用電磁感應原理來發電的裝置？從而讓學生對電磁感應的原理有更進一步的興趣與理解。

以下我們就來教導學生實際動手製作簡單又有趣的垂直型電磁感應發電機吧！

貳、垂直型電磁感應發電機的製作

一、器材：
底片空盒、0.6mm漆包線、雙面膠、LED﹝紅、黃﹞、強力磁鐵、厚紙板
二、製作方法：
(一)將漆包線纏繞在底片盒中央，寬約1公分。每纏繞一層需黏貼上一層雙面膠，約25層。
(二)將紅黃兩個LED正負相接後焊接在漆包線上。
(三)將強力磁鐵置於底片盒中，若磁鐵太小，可利用厚紙板裁成適當大小置於底片盒內增加厚度，配合磁鐵的大小，使磁鐵只能上下移動不會翻轉。
三、成品圖：

四、使用方法：
(一)將發電機上下晃動即可看到紅黃LED交錯發亮。(圖3)
(二)使用時需將蓋子壓住，避免磁鐵掉出來。

參、結語

教導學生實際動手製作簡單又有趣的垂直型電磁感應發電機，會激發起學生學習電磁的高度興趣，我們可以打鐵趁熱，引導學生重新思考：是什麼原理使得磁能生電呢？要如何能更有效率地發電呢？透過老師的引導與學生之間的討論，也許我們的學生會像法拉第一樣考慮：如何讓磁通量變化可以連續？除了上述的垂直型電磁感應發電機，是不是可以考慮利用「轉動」，來更有效率地讓磁通量產生連續的變化。這樣接下來我們就可以教導學生，重現法拉第當年震撼科學界的偉大突破，動手製作有趣的手搖或腳踏的人力發電機，可以真正拿來使燈泡發光、聽收音機、或幫手機充電呢喔！而這也可以更有效地幫助學生，對法拉第電磁感應定律有更深入的理解與感受。

參考文獻：
1. 張文亮(1999)：電學之父－法拉第的故事。文經社。