用电知识与常识

自由落體實驗,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,用電知識與常識,從交大生被自己電死談起,用電安全,從低壓到高壓,LVPS(直流電源供應器),1,交大生觸電亡自殺？意外？疑雲重重,TVBS,日期:2007/05/02 12:05,記者:侯力元,日前發生在交通大學，一名資訊工程研究所的張姓碩士生，觸電身亡案，經過法醫鑑定，確定是觸電死亡。家屬也表示，張姓研究生平常就會用電療養生，根據死者留下的運算手稿，交大研發長李鎮宜也研判，,可能是計算錯誤,，或是劣質電阻，才導致這起觸電死亡的意外。,死者的叔叔很生氣，因為平常就會電療養生的張姓研究生，竟然會觸電身亡，家屬無法接受。死者叔叔：人交給你們學校的人，人是什麼原因死的，不知道沒關係，人死在你們學校，竟然還不知道！,這起發生在交大的觸電致死疑雲，經過法醫鑑定，發現死者手指腳指都有彎曲現象，假指甲也呈現焦黑，張姓研究生，確定是觸電身亡。警方：確定死因是電擊致死，那我們在他的書桌上，有發現一,張基本的電學公式,，家屬也說，他的小孩子，平時有電療舒壓的習慣。,不過從死者留下的運算手稿中，交大研發長也發現，推算結果有問題，可能是計算錯誤，才會讓正在做電療的張姓研究生，當場觸電身亡。,檢察官相驗後，已經初步排除是他殺，但是平常就有電療的張姓學生，同學卻都不知道他有這個習慣，但死者也沒有留下遺書，所以到底這起觸電意外的致命原因為何，還要再進一步釐清。,ps.他的室友發現他死時，他已經出現屍斑了。,2,交大生觸電疑雲最後手稿 電流演算錯誤,(1/3),張勝淵的手稿劃了許多電路圖和運算公式，手稿最後兩行，在通電後有關功率消耗()的演算結果疑有問題，導致電流過大，可能超過人體所能負荷的範圍。,警方在死者的書桌找一張手稿，內容有電路佈局圖和計算公式；交大研發長李鎮宜看過手稿，指張勝淵在手稿中寫的功率()等於電壓()乘以電流()、電壓()等於電流()乘以電阻()，都是基本的電學公式，手稿中可以看出死者對自己設計電路圖曾進行推演。,續下頁,【聯合報記者李青霖、黃瑞典新竹市報導】2007.05.02 03:27 am,交通大學研發長李鎮宜解讀張勝淵的手稿，發現右下角兩行的功率消耗()推算結果有問題，應是觸電死亡的關鍵。,交大資訊工程研究所碩士班學生張勝淵觸電死亡案，交大研發長李鎮宜判讀他遺留的一張手稿後分析，可能是演算錯誤導致他喪命；也可能是劣質電阻造成觸電死亡。,3,交大生觸電疑雲最後手稿 電流演算錯誤,(2/3),接上頁,李鎮宜說，這張手稿上有四個重點運算，一是功率消耗量、二是計算元件能否承受因功率消耗產生的熱能，三是計算這些電路圖會產生多少電流，最後是可變式電阻承受的電流量。其中第二組運算，可能是計算接電後，身體如何避免灼傷。,多數運算沒問題，有但最後兩行有關可變電阻通過電流量的假設，一行是可變式電阻趨近於無限大時，功率消耗趨近於零，也就是電阻成了絕緣體，並不會通電；但手稿上的有塗改。另一行是電阻趨近於零，功率消耗也趨近於零時，會造成短路，手稿上的也有塗改跡象。,張勝淵是將一條電線分兩股，分別貼在雙臂上，再以鋁箔及護腕固定，其中右臂電線有一個開關及一個可變式電阻。李鎮宜認為，如果可變式電阻電流量趨近於零時，會造成短路，此時，所有電流全部灌到另一股電線，若長時間通電，任誰也受不了。,李鎮宜認為，可能是這項推演錯誤，致張勝淵觸電死亡。不過，他也建議警方調查這顆可變式電阻是不是瑕疵品。,本身也是交大電子工程系教授的李鎮宜並說，每個人的體質不同，電壓及儀器是否穩定、有無專業醫護人員在場等，都必須注意。他是電工專家，但他就不敢嘗試電療。,4,交大生觸電疑雲最後手稿 電流演算錯誤,(3/3),聯合報,ETtoday,新聞：醫療用的電療器，到底能不能消除疲勞？醫師表示，電療法最主要是用在復健受傷的肌肉和神經，沒有辦法放鬆肌肉，達到消除疲勞的效果。尤其是如果一不小心電流過大，造成心臟負荷不了，就可能導致休克，嚴重時還會死亡。,5,這位交大生是怎麼死的？,從這則新聞，你想到哪些問題？,6,觸電強身？通電練功？,天天觸電5分鐘行走困難症狀改善,民視新聞 日期:2007/04/25 20:06 記者:朱怡蓉,利用觸電原理，真的可以強身驅除病痛嗎？事實上，有一位38歲的湯小姐，因為腦瘤開刀神經損害，導致她右半邊肢體僵硬無法自主行動，半年來，她幾乎天天觸電5分鐘，現在情況明顯改善！看在復健醫師眼裡，湯小姐的恢復速度很明顯，應該是電流刺激活化神經，讓湯小姐情況好轉。,通200伏特電流健身？男子練電內功,TVBS新聞 更新日期:2007/04/25 12:13,高雄縣有一位呂先生，過去多年來，他用自製的通電儀器，每天讓2百伏特的電流，通過自己身體觸電練功！天天觸電的他，說是利用電療原理，讓自己身強體壯！不過，利用比物理電流還要強上千倍的電流，導入自己身體，. 證明這是通有電流的電線，,200伏特電流，讓燈泡都短路,，但呂先生接下來直接操作，把電線插上儀器。.,只要一靠近他的身邊，馬上會被電的嘰嘰叫，那站在上面直接觸電的呂先生，竟然看起來神色自若。呂先生：電的頻率震盪很快很高，所以我現在整個，包含內臟都在震盪。,7,問題,危不危險，要看的是什麼？電壓、電流、,電壓高一定危險嗎？,直流電和交流電那個比較危險？為什麼？,愛迪生與特斯拉的戰爭,Michael White著：,毒舌頭與夢想家，第四章 電死方休,，遠流出版社。,電力公司為什麼要以交流電來輸送？,輸送時為什麼要將電壓提高？,超過多大的電流會危險？,電療的原理是什麼？對人體的幫助是什麼？,8,多大的電流會有危險？,受到電擊所造成的危險的程度取決於,電流流過身體的哪個部位,以及,強度,。電流的強度是決定於電壓、人體表面電阻的總和、以及電源供應器的內電阻。,皮膚的電阻取決於溼度、接觸部分的面積以及壓力，而且當電流流通時，各項由燃燒而來的效應。你可以利用三用電表來對你皮膚的電阻：,乾的皮膚以及輕微的接觸 1百萬歐姆以上,濕的皮膚以及緊緊的接觸 5萬歐姆左右,在舌頭上 5千歐姆左右,美國的國家安全委員會(National Safety Council)明白列出人體可以安全承受的電流最高到,0.008安培(8mA),。小於1mA的電流是被定為”感覺不到”的。而在8mA以上到200mA，各種不好呃事情都會發生，包刮燒傷，心跳停止，或者是死亡。,9,幾個高壓電的實驗,水管摩擦生電實驗,韋氏發電機,怒髮衝冠實驗,電漿球實驗,壓電效應,電磁爐實驗與微波爐使用低壓變高壓變壓器的原理,10,摩擦生電實驗,11,怒髮衝冠實驗,Van de Graaff generator,2060萬伏特,12,怒髮衝冠實驗(虎尾高中),13,怒髮衝冠實驗(虎尾高中),14,電漿球實驗,產生高壓的元件，就是底座上黑黑的那一個FBT及一個中小型功率三極體(C2073),15,FBT,產生高壓的元件，就是底座上黑黑的那一個(B)(FBT-36)及一個中小型功率三極體(C2073),(),FBT全名是：Flyback Transformer (回掃變壓器)，這是常用於傳統陰極射線管(CRT)水平掃描用的高壓變壓器。,16,日光燈的原理,燈管為什麼會有那麼多顏色？,使燈管亮的原理是什麼？,安定器(ballast)與啟動器(starter),日光燈裡的螢光粉,日光燈的光譜,17,日光燈的原理,啟動器(starter),安定器(ballast),18,日光燈的原理,19,變壓器,transformer,穩壓整流變壓器,ACDC,20,交流轉直流：整流濾波,輸,出,21,直流變壓(DC-DC Converter),直流電可以變壓嗎？,如特斯拉線圈、電震玩具等，輸入直流電之後，利用電磁鐵、開關或電晶體扮演斬波器(chopper)的作用。,斬波,FBT,(門鈴、蜂鳴器),22,直流轉交流：換流 (inverter),直流斬波器(DC Chopper),23,DC-DC Converter ：交換式穩壓器,24,直流電如何變成高壓？,電感就是線圈,直流電(低壓)交流電(高壓 ),25,整流濾波,變頻,整流濾波,斬波,變壓,(脈衝直流),(有磁通量變化),26,Tesla的高壓放電Tesla線圈,27,壘增倍壓電路,(電擊棒),(二極體、電容),9V電池 45000V輸出,28,壘增倍壓電路,線圈變壓器一共有三組繞線，其中兩組圈數較少的繞線和電晶體共同負責產生,間歇振盪訊號,(on-off)，另外一組圈數較多的繞線負責,將電壓升高,，然後由一連串的整流半導體和電容器組合成,壘增倍壓電路,，巧妙的將電壓一倍又一倍的提高，最後在輸出端加上放電保護電阻以免回授太強而造成電晶體被破壞。,這樣的倍增電路，比變壓器(,Transformer,)來得輕巧又便宜,。,12,24,1345,12,24,1345,29,用力壓生高壓電壓電效應,(,Piezoelectric Effect,),從電子式打火機上,可拆解下壓電點火裝置,電壓可高達一萬伏特,瓦斯爐的點火器,(每個10元),30,壓電效應,從電子式打火機上可拆解下壓電點火裝置，,再將LED燈的兩端接在電線上及點火器底端的金屬，,當按壓點火器時，可見金屬線之間有火花出現，並且能使LED燈瞬間發亮。,也可使日光燈管發亮。,電壓可高達一萬伏特,31,微波爐的原理與安全,微波爐為什麼可以加熱食物？原理為何？,微波會不會殘留在食物上？,微波對人體有何影響？,微波爐和水有什麼關係？,水和電偶極有什麼關係？,水是極性分子氫鍵是什麼意思？,箭頭的長短代表場的大小,微波爐使用的安全問題,(相關報導),為什麼不能把金屬容器放進微波爐裡加熱？,便利商店包裝好的食品為什麼要割開才能微波？,微波便當盒蓋上為什麼要有一個小洞？,微波爐的門是透明的，微波不會跑出來嗎？,影片：用微波加熱水請小心,32,渦電流實驗,33,電磁爐實驗,34,電磁爐的原理,2050 kHz,LC振盪,35,產生電磁波,transmission,transformer,+Q,-Q,Electric dipole antenna,36,LVPS(低壓直流電源供應器),(Low Voltage Power SupplyLVPS),本實驗利用電子零件製作一台低壓電源供應器將來自插座中110V、60Hz的交流電(AC)轉換成一個介於2V到12V可調電壓，電流供應最大值為1安培的直流電源供應器。,37,LVPS,電位計,：由兩個電阻組成的電路，包括一個可變電阻(5k)(B5K)及一個固定電阻(390)，,可用來調整輸出電壓的大小。有一點提醒，本實驗將可變電阻其中兩個接腳予以相接通，這樣可以只保留一部分的電阻和電路有作用。,電壓調整器(Voltage Regulator),：這個稱為LM317T 的零件是一個有3隻接腳的積體電路(IC)，內部由二極體、不同大小的電阻及電容所組成。它可以使電壓的輸出更平整，維持固定，另一方面也利用回饋(feedback)的原理，決定輸出電壓的大小。它也可以保護自己不受過大電流的影響，也可以補償溫度所造成的電壓變化。另外字形的金屬片是用來散熱的。,高頻過濾器,：電路輸出前我們以一個1微法拉(1F)的電容跨接兩邊的電路，用來除去來自交流電源或是輸出端兩邊電線任何方向高頻率干擾。,38,實物投影機看清楚囉,啟動器,LVPS,穩壓整流變壓器,報告：今天討論的內容，挑選其中一部分寫一份研究報告,39,