法拉第定律好難? 發電原理簡單看

陳信羽 2016/07/13 17:41 點閱 16746 次
周鑑恒教授示範小型火力發電機,揭露真實發電廠的的重要部件(photo by 陳信羽)
周鑑恒教授示範小型火力發電機,揭露真實發電廠的的重要部件(photo by 陳信羽)

【台灣醒報實習記者陳信羽台北報導】點燃酒精膏,沸騰後的水氣推動綁著磁鐵的小型葉片,一瞬間LED燈就神奇地發亮了,萬能科大光電系的周鑑恒教授解釋:「這是法拉第定律的應用。」如何讓複雜的科學原理轉化成簡單的科學實驗,是他20年來一直思索的問題。

周鑑恒教授表示,有感於現有科學實驗教具的缺點,和教科書部分值得改進的地方,他希望發展一套與黑板教學平行的教學方法,以簡單有效的實驗教學,讓學生學會艱深的科學原理,所以他研發出一套法拉第教具,包含小型火力發電機、風力發電機,有助於學生掌握法拉第定律在發電廠的實際應用。

法拉第原理是電磁學四大原理之一,在電磁學中的重要性不言而喻,但是法拉第定律的教學難度較高,常讓學生覺得索然無味、困難重重。簡單來說,法拉第定律就是磁生電,可以用沸騰的熱水產生水蒸氣來推動磁鐵,產生磁場的變化量,或是用風力、海浪等力量來推動磁鐵予以發電。

周鑑恒教授利用酒精膏燃燒燒杯中的水,使其沸騰,產生的水蒸氣透過管子推動小型葉片,而小型葉片上綁有磁鐵,轉動的磁鐵讓固定在一旁的線圈產生磁場變化,再接上小型LED燈泡,簡單的裝置把火力發電廠的原理解釋地相當清楚,也可以用電風扇吹動葉片,或是利用水槽來製造人工波浪,使燈泡發亮。

周鑑恒教授曾到馬來西亞、俄羅斯、泰國、印度的教育展發表過這套法拉第教具,還曾登上俄國的新聞報導,他希望以簡單有效的實驗教學,讓學生學會艱深的科學,讓學校中的傳統科學課程變得有趣,並重申台灣創作教育的成績,建立起台灣實驗教具的品牌。