12-5馬達與電話

12-5馬達與電話

馬達

  1. 馬達:電動機俗稱馬達,利用電流的磁效應,使電磁鐵在固定的磁鐵內連續轉動的裝置,可以將電能轉換成力學能。

  2. 直流馬達的基本構造包括「電樞」、「場磁鐵」、「集電環」、「電刷」。

    (1)電樞:可以繞軸心轉動的軟鐵芯纏繞多圈線圈。
    (2)場磁鐵:產生磁場的強力永久磁鐵或電磁鐵。
    (3)集電環:線圈約兩端接至兩片半圓形的集電環,隨線圈轉動,可供改變電流方向的變向器。每轉動半圈(180度),線圈上的電流方向就改變一次。
    (4)電刷:通常使用碳製成,集電環接觸固定位置的電刷,用以接至電源。

  3. 直流電動機連續轉動的過程:

    參考資料:(1).工作原理分解動作
    (2).花蓮縣 花崗國中 王建忍 老師 精心製作之直流發電機 flah 動畫
    (3).雲林縣西螺國中 涂維聖 老師 製作之 直流發電機模型 flah 動畫

    (1)由於電磁鐵和磁場磁極的相斥力量,會使電磁鐵轉動。
    (2)電刷與集電環未接觸,電流突然被切斷後,因慣性的力量,線圈仍然會旋轉。
    (3)集電環與電刷又接觸後,電流又接通,但是此時電磁鐵因電流方向相反,又繼續原方向轉動。

電話

  1. 電話是現代傳送訊息最普遍的一種工具,西元1876年美國科學家貝爾所發明。電話機內的聽筒必須有電磁鐵,方能播放聲音。

  2. 話筒傳送聲音的原理:

    (1)對著話筒說話時,所發出的聲音會使金屬薄板產生振動,此時金屬薄板會壓縮盒內的碳粉。
    (2)盒內碳粉被壓縮時較緊密峙,電阻較小,則通過的電流較大;盒內碳粉被壓縮得較疏鬆時,電阻較大,則通過的電流較小。
    (3)話筒內產生的電流會隨著聲音的振動幅度大小(響度)與頻率的高低(音調)而改變,而此電流的訊號會經電纜傳送至另一支電話的聽筒端。

  3. 聽筒播放聲音的原理:

    (1)聽筒內有一電磁鐵,電磁鐵的磁力強弱會隨著傳送過來的電流大小而改變,靠近受話者耳朵的金屬薄片,也會隨著電磁鐵的磁力強弱產生不同振幅大小及頻率高低的不同振動。
    (2)金屬薄片振動所發出來的聲音,大約反應出原來輸入話筒的聲音,因此便可以利用電話千里傳音了。

光學纖維纜線

  1. 折射程度不同的玻璃可拉成光學纖維,多條光學纖維使用鋼索或尼龍加以固定外面再被覆保護層製成光學纖維纜線,雷射光沿著光學纖維可以將訊號傳得又快又遠,現在已逐漸取代銅電纜,成為訊號的傳輸媒介。下圖為光學纖維纜線的一種形式。

  2. 光學纖維纜線具有下列特點:

    (1)資料傳輸率高,傳輸距離遠,未來光纖的傳輸率可高達l00Gbps,傳輸距離可達100公里。
    (2)重量輕,不腐蝕,不怕電波干擾,使用時間長,缺點是成本高且維修費用大。