富蘭克林馬達

98/11/30 18715

周祥順｜海洋大學光電學研究所

富蘭克林馬達是一個簡單有趣的科學實驗。利用卡片、水晶杯、及鋁箔紙就可製作一台富蘭克林馬達。製作方法如下：

將兩張卡片剪成樹狀固定在珍珠板上，右樹大約在左樹前 5 公分處。在兩棵樹的背面貼鋁箔紙，並將鋁箔紙邊緣剪成鋸齒狀。將一張鋁箔紙剪成長條形，一端黏在右樹鋁箔紙上，另一端接地。取一水晶杯，在杯的腰部等間隔貼上長方形鋁箔紙，然後將圖釘從杯底圓心處插入。再取一末端有凹槽的筆，令凹槽向上，用雙面膠將筆垂直固定於保麗龍板上。將水晶杯倒扣在筆末端，並將圖釘置於凹槽內，確定水晶杯可自由旋轉。調整樹背鋁箔紙鋸齒狀邊緣，使左樹鋁箔紙邊緣貼近水晶杯背面鋁箔片，右樹鋁箔紙邊緣貼近水晶杯正面鋁箔片，這樣就完成了一台富蘭克林馬達。

操作時，將 PVC 水管靠近左樹鋁箔紙左端鋸齒狀邊緣，並以羊毛布摩擦水管，此時水晶杯會沿順時鐘方向旋轉（從上方向下看）。富蘭克林馬達的原理很簡單，即是「同性電荷相斥」。

PVC 水管經羊毛布摩擦後帶負電，水管靠近左樹鋁箔紙左端鋸齒狀邊緣時產尖端放電，水管上帶負電的電子跳至左樹鋁箔紙，鋁箔紙上的負電再從右端鋸齒狀邊緣跳至水晶杯背面的鋁箔片使其也帶負電。由於同性電荷相斥，因此左樹鋁箔紙對水晶杯背面的鋁箔片施斥力使水晶杯沿順時鐘方向旋轉。另一方面，水管上的負電會使右樹鋁箔紙感應產生正電（右樹鋁箔紙接地，因此負電會流出）。鋁箔紙上的正電再從左端鋸齒狀邊緣跳至水晶杯正面的鋁箔片使其也帶正電。同性電荷相斥，因此右樹鋁箔紙對水晶杯正面的鋁箔片施斥力使水晶杯沿順時鐘方向旋轉。

資料提供

海洋大學光電科學研究所周祥順教授
E-mail：hschou@mail.ntou.edu.tw

馬達(10) 保麗龍(3)

富蘭克林馬達

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