臺灣國際科展

液體膜電動機之性質與泛用性研究

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2016年
科別
物理與天文學
得獎情形
三等獎
學校名稱
國立臺灣師範大學附屬高級中學
指導老師
劉祥麟;高銘宏
作者
林衍辰;林子傑;蔡沛軒
關鍵字
Liquid Film Motor,肥皂膜,電流體

摘要或動機

若對肥皂膜通過電流,並在垂直電流的方向加高電場,只要電壓與電場超過閾值,就能夠在肥皂膜上產生旋轉。 我們的目標是製作能穩定運轉的液體膜電動機,同時持續改進精確度及操作便利性。我們調配溶液,並用電阻法測量厚度控制變因。攝錄影片匯入Tracker追蹤,分析旋轉性質。 我們了解到角速度與外加電場呈線性正相關,也了解旋轉半徑與角速度成負相關。我們認為是界面活性劑離子在電場中運動產生的效應。然而,驗證實驗卻推翻了我們的假設,不僅加入電解質沒有改變角速度,甚至純水膜也能夠旋轉,證明離子並非運動來源。 因此我們改從水分子偶極切入,通電的液體膜其實類似介電質,會因電容充電導致電極化,使液體膜上出現電荷分離,因外加電場的作用產生力矩而旋轉。此假說能夠解釋我們所有的實驗結果,我們也希望未來能立基於此,對液體膜電動機的應用領域進行實驗與研究。


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