實驗名稱：綜合電磁實驗
流程一：介紹實驗
今天我們要跟大家介紹幾個有趣的物理實驗，讓大家了解一下電與磁之間的關係。
流程二：講解知識
1. 磁鐵同性相斥，異性相吸。
2. 電流方向由正到負，磁場方向由北到南
3. 電流可產生磁場（安倍右手定律）
I=電流 和 B=磁場
4. 電，磁，力的關係（弗萊明左右手定律）
5. 電流感生（楞次定律）
流程三：介紹材料
電池火車：
（1）銅線管
（2）強力磁石（銣磁鐵）
（3）電池（2A 或 3A）
單極馬達：
（1）電池
（2）強力磁石（銣磁鐵）
（3）心形銅線
減速的銅片：
（1）完整銅片
（2）剪過的銅片
（3）磁鐵
逃避的鋁環：
（1）鋁環*2
（2）天枰（膠帶）
（3）磁鐵
流程四：做實驗
電池火車：
1. 將銅線捲成線圈，直徑需要大至能讓電池穿過。
2. 在電池正負極貼上磁鐵，磁鐵貼住的那一面需為同極（如下圖）。
|S N|+■-|N S|
3. 將貼有磁鐵的電池放入線圈，它會在線圈內行駛。
4. 可改變線圈形狀，亦可讓電池在兩個線圈上行駛。
單極馬達：
1.將銅線彎折成心形，高度要配合乾電池的大小。
2.將強力電池置於乾電池底部，磁鐵會緊緊吸引住電池。再將彎折好的銅線放進去，
銅線就會快速的旋轉了。
減速的銅片：
1. 將完整銅片從較高位置放開，令銅片穿過 2 塊磁鐵之間的磁場。銅片的移動速度很
快減慢至停止。
2. 重複步驟 1，但使用剪過的銅片，或不放磁鐵。銅片的減速度正常。
逃避的鋁環：
1. 將磁鐵靠近鋁環，鋁環會受斥力離遠磁鐵
2. 將磁鐵從鋁環拿開，鋁環會受吸力靠近磁鐵
流程五：講解原理
電池火車：
電池火車會運動的主要原因是：磁力的作用。以圖七為例，乾電池的電流由強力磁鐵
導引到銅線線圈而構成電路，電流流通（藍色朝上箭頭）產生感應磁場（綠色箭
頭）。而感應磁場的磁極方向與電池前端的強力磁鐵（圖左側）分別為 N 極和 S 極，
因此強力磁鐵被吸引而往左邊運動。反之，感應磁場與電池後端強力磁鐵（圖右側）
為 S 極，磁鐵被排斥，也是往左邊運動，因此電池火車就往左邊運動了。
單極馬達：
單極馬達的運作可以用弗萊明左手定律解釋。參考下圖，銅線的各個部分受到電流與
磁力影響，左右邊分別產生了向入與向外的力，令銅線旋轉。
減速的銅片：
減速的銅片可以用弗萊明左右手定律及楞次定律解釋。以弗萊明右手定律解釋，當完
整銅片靠近磁場，假設磁場向內，銅片會感生一個逆時鐘方向的渦電流，從而產生一
個反方向的力，對抗本身慣性，所以速度減慢。以楞次定律解釋，當完整銅片離開磁
場，銅片會感生一個順時鐘方向的渦電流，從而產生一個反方向的磁場，填補磁場的
減少，所以雙方會互相吸引，速度於是減慢。而剪過的銅片之所以沒有減慢，是因為
銅片中的渦電流斷開了，因此沒有產生力或磁場，速度沒有減慢。至於沒有磁鐵，就
沒有渦電流。
逃避的鋁環：
根據楞次定律，當磁鐵放近鋁環，假設使北方靠近，鋁環會感生一個渦電流，從而產
生一個反方向的磁場，對抗磁場改變，所以雙方會互相排斥。而當磁鐵離開鋁環，鋁
環會感生一個渦電流，從而產生一個磁場，填補磁場的減少，所以雙方會互相吸引。