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強「磁」奪「鋁」-磁鐵於不完整鋁管中運動現象

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第56屆--民國105年

科別

物理與天文學科

得獎情形

最佳鄉土教材獎

學校名稱

國立花蓮高級中學

指導老師

胡育豪;莊文治

作者

顏銘徵;彭楚鈞;江承鴻

關鍵字

渦電流,冷次定律,終端速度

摘要或動機

原本認為不會產生渦電流的不完整鋁管(C型中空鋁管),竟然也能產生電磁感應,使磁鐵減速落下,且會產生在完整鋁管(圓柱形中空鋁管)中所沒有的轉動現象。為了模擬不完整鋁管,我們用鋁塊和壓克力塊製作各種組合管,實驗後發現各個排列組合都有其獨特的運動模式。後來我們深入探討磁鐵對單一鋁塊的其他變因,結果發現磁鐵的運動並不是僅受鋁塊面上單一種渦電流影響,而是與鋁塊產生的各種渦電流彼此交互作用。實驗中,我們歸納出三種不同形式的渦電流:正面面電流、邊界電流及側面面電流,推測正面面電流主要會對磁鐵施以鉛直向上的力使其減速,而邊界電流則主要影響磁鐵轉動。未來希望可以比較不同種渦電流的大小且導出磁鐵的運動方程式。

強「磁」奪「鋁」-磁鐵於不完整鋁管中運動現象

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