全國中小學科展

離子推進器之探索

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第60屆--民國109年
科別
物理與天文學科
得獎情形
佳作
學校名稱
臺北市立麗山高級中學
指導老師
吳明德
作者
徐冠東
關鍵字
離子推進器,尖端放電,電磁扭秤

摘要或動機

本研究藉調控電源供應器電壓至高壓模組,可輸出不同高壓電,驅動自製以銅釘與銅管構造離子推進器,產生不同大小推力。因推力極小需自製儀器測量,藉檢流計內渦形彈簧與通電後檢流計指針偏轉,製作電磁扭秤量測微小推力。發現驅動電壓(3.7~7.6kV)與離子推進力呈正相關。調整銅針與七枚銅管間距,間距小於0.80cm,尖端放電且推力略為降低,間距介於1.30cm與1.45cm時,轉變為吸力,進一步觀測單一銅管周圍流場,類似電偶極場分佈,說明離子推進器銅針與銅管間距小,視為平行板電場,而銅針與銅管間距大,可視為電偶極電場分佈。最後間距大於1.45cm時,推力驟減為零。產生離子風,通過銅管後的空氣噴流,磁力不偏向證實不具有正負電性,但未經銅管的噴流應帶有正電荷。


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