科学DIY| 这是一支自带闪电的笔!

时间:2019-10-07 08:00:01 来源:陕西热线 当前位置:外蒙淘金 > 视频 > 手机阅读


本文转载自公众号 “把科学带回家” 

(ID:steamforkids)



你玩过整蛊游戏吗?


网上有一种叫做触电笔的玩具很火,某宝上有卖。它的使用方式和效果是这样的:


鹿晗使用触电笔



其实这种触电笔的原理并不复杂,材料也很便宜,自己也能做。一起来看看吧。




关键概念


压电效应


材料和操作


电子打火机一个,取出里面的打火器。


注意要用下图中左边那种打火机。右边那种用的是打火石点火器,对我们的实验来说没用。



这样取出我们需要的部件——



一支比较粗的圆珠笔

一段几厘米左右的电线

剪刀





来看下网友 Project your mind 是怎么制作触电笔的——




原理



触电笔看起来很酷炫。它是什么原理呢?


触电笔的原理,就是压电效应和我们上次介绍过的核潜艇声呐类似(点我查看)。


电子打火机里面的点火器使用的是压电材料(具体来说是一种叫做锆钛酸铅的压电陶瓷),也就是受压变形后会产生电压的奇特材料。


按压电子打火机的压电陶瓷,就可以产生瞬时高电压,点燃燃料产生火苗。


在我们的触电笔里,按压笔头,压电陶瓷形变,就会使笔的2个孔之间产生电压。因为人是导体,当你的手连接这2个点之后,就形成了回路,电流就会在你手中穿过。


同时触摸这两个点就会形成回路


有人还会担心这个问题:


这个触电笔的电压和电流有多大啊,会不会让人受伤?


的确,打火机压电陶瓷的电压可以达到几百伏特,在人体内瞬时电流可达几毫安。


但是因为能量有限(因为你输入的机械能本身也不多,转化成的电能就更少了),高电压的持续时间非常短,能量很小,对人体生理不会造成可见的伤害,否则打火机就会变成武器限制销售了


作为对比,警察叔叔的电击棒可以达到上万甚至数十万伏特,但因为持续时间短,坏蛋只会被电晕。


电击棒


但是要注意的是,这个玩具可能会导致使用者受到惊吓。如果对爸妈和老师使用,那么你自己可能会受到物理打击。


所以,请谨慎使用。 (´・ω・`)



好的,我们别玩欢脱了,来学点知识吧。


压电材料有非常广泛的应用。一些煤气灶和烧烤架上的打火装置采用的就是压电材料。



一些麦克风也会利用压电效应把声能转化为电子信号。压电材料还可以用来制造生物探测器,寻找特定的DNA啊什么的。


如果你有一块石英表,那里面的石英其实也是很好的压电材料哦。



只不过,石英表利用的是逆压电效应(reverse-piezoelectric effect),也就是说手表电池的电压使石英晶体发生振动。石英表里的这个装置就叫做石英晶体谐振器(quartz resonator)


石英晶体谐振器


红色箭头指示的就是石英表里的石英晶体谐振器。

@wikimedia


石英的振动频率取决于它的切割形状。总之,石英的规律振动就可以带动一个很小的转子齿轮转动并报时。石英表计时的精准性就是这么来的。



温馨提示:请在老师或家长指导下完成,不要随意整蛊同学哦!

来源:把科学带回家

编辑:王蕾





上一篇肯德基员工“不待见”的4种客人,谁见了都嫌烦,你在内吗?

下一篇慈禧“英伦情人”的真面目

相关文章:

视频本月排行

视频精选