12/5  電流急急棒

一個基本的電子迴路包括電源和導線，而電流急急棒便是由這種迴路作成。玩家所操控的指示物在碰觸到迷宮壁(迴路)時，指示物會導電、玩家也會受到電擊。在這種遊戲版本中，電通常不會太強以免玩家受傷。

另一種不對玩家造成傷害的電流急急棒是、迴路本身並不通電，而玩家操控的指示物如果接觸到迷宮壁(迴路)時，則會使迴路接通，並使連接在迴路上的電器啟動，以做為判斷玩家是否碰到迷宮壁的標準，這種電器可以是燈泡、蜂鳴器或其他任何類似的物品。

Ref:video

1.電流急急棒- YouTube科工館教育推廣

https://www.youtube.com/watch?v=SrEIBgnLm2U

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電流急急棒製作~試玩- YouTube

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三用電表的使用- YouTube

認識萬用電表 1/19/2017   所有的電子工具中，我覺得萬用電表是最不可或缺的。它可以告訴你電路中任兩端之間的電壓差，也能告訴你有多少電流流經。你可以藉此找到接線出錯的地方，也可以評估某個元件要用的電阻或電容，後者亦即該元件儲存電荷的能力。 如果你剛開始接觸這塊領域，這些詞語可能會讓你覺得很困惑，你也可能會覺得萬用電表看起來很複雜且很難用。但萬用電表並非如此，它會讓你的學習過程更加輕鬆，因為它可以告訴你許多你看不到的事情。 圖A 本文摘錄自《Make: Electronics》第二版，可於Maker Shed購買（中文編輯部註：該書續篇《圖解電子實驗進階篇》繁體中文版將於2017年2月14日出版）。 在我開始討論該買哪種電表前，我可以先告訴你不要買哪一種。請不要買用指針在刻度上移動的老式電表，如圖A。它被稱為指針式萬用電表。 你應該選擇數位式萬用電表，以數字呈現數值。為了讓你有概念，以下我舉了四個例子。 圖B 圖B是我能找到最便宜的數位式萬用電表，比一本平裝小說或六瓶汽水還便宜。它無法測量太高的電阻或太低的電壓，準確度也不高，也沒有辦法測量電容。但是如果你的預算非常有限，可以用它來進行基本專題。 圖C 圖C的電表準確度較高，功能也較多。這種電表，或是類似的電表，是學習電子學的入門款首選。 圖D 圖D的價格較高，但品質較好。圖中這款已經沒有再生產，但你可以找許多類似款，價格可能會是圖C 中NT牌的二到三倍。Extech是家信譽良好的公司，在面對其他品牌削價競爭的時候，仍努力維持其品質。 圖E 圖E是我在寫這篇文章時的愛用電表，具有我需要的所有功能，能測量的電壓範圍很廣，準確度也高。然而，它的價格不斐，比起主打便宜的電表貴上20倍以上。我將這臺電表當做是長期投資來看待。 要如何決定該買哪臺電表呢？這樣說好了，如果你在學開車，你不需要一輛非常昂貴的汽車。同樣地，如果你還在學習電子學，你也不需要一臺要價不斐的電表。然而最便宜的電表可能也會有些缺點，例如內部的保險絲不易更換，或是旋鈕容易損壞等。如果你想要選擇不貴又可以接受的電表，我的經驗法則是：上eBay搜尋你可以找到最便宜的電表，然後把價格乘以二，用那個價錢做為指標。 不管你花了多少錢，以下這些屬性和功能都相當重要。 檔位​ 電表可以測量的範圍太大了，因此需要有限定檔位的方法。有些電表是手動選擇檔位，你要轉動旋鈕，選擇大概的數值檔位，例如2至20伏特。 有些電表則是自動選擇檔位，相較之下更為方便，因為你只要接上電表並等待，它就可以自己理出頭緒了。然而，這裡的重點就是「等待」，只要是使用自動選擇檔位電表來測量，你都必須等待幾秒，讓電表跑完內部的測量。我個人比較沒有耐心，所以我比較喜歡手動選擇檔位。 自動選擇檔位的另一個問題是，由於你沒有自己選擇檔位，所以必須特別注意顯示器上的小文字，告訴你電表所選的單位是哪個。舉例來說，K和M在測量電阻的差別上，就差了1000。在這裡我想提出建議：在一開始接觸電子學時，使用手動選擇檔位較好。這樣你就會有較少機會出錯，代價也不會太大。 在賣家的敘述上通常都會標明是手動選擇檔位或自動選擇檔位，如果沒有的話，你可以觀察旋鈕的部分，如果旋鈕的周圍都沒有數字，那就是自動選擇檔位。圖D的電表是自動選擇檔位，其他的都不是。 數值 旋鈕也會顯示有哪些可能的測量種類。你至少要有以下幾種選擇： 這些都是希臘符號omega，用來表示電阻 伏特、安培、歐姆，通常都是用字母縮寫V、A、以及Ω的符號，也就是希臘的字母omega，如圖F所示。也許你現在不知道這些代表什麼，但這些都是最基礎的知識。 你的電表也要能夠測量毫安培（縮寫mA）和毫伏特（mV），或許電表上的旋鈕沒有直接標明，但規格表上會提到。 DC/AC代表直流電跟交流電，你可以用DC/AC按鈕或旋鈕選擇，按鈕式的應該更方便。 連續性測試是個很實用的功能，可以檢查電路中接觸不良或是斷掉的地方。這種情形最好要有個警示音提醒，在這裡以中間有個圓點，一邊有半圓形線條向外擴張的圖示呈現​，如圖G。 圖G。這個符號代表連續性測試電路的選項，反饋時會發出聲音。這是個很好用的功能 至於其他附加功能，你應該要選擇購買具有以下功能的電表，按照重要順序排列： 電容。大部分的電路迴圈都有個小型元件叫做電容，由於小型電容通常不會印有數值，因此能夠測量這些電容的數值就顯得很重要，特別是在電容混在一起的時候，或是（最糟的狀況）掉在地上。很便宜的電表通常沒辦法測量電容，如果有這項功能，通常都是用字母F表示，代表電容的單位法拉，CAP這個縮寫也有可能被用到。 電晶體測試的小洞會標註E、B、C、E，你可以把電晶體放入洞中，來決定電晶體應該放在電路的哪裡，或是檢查你是否把電晶體燒壞了。 頻率的縮寫是Hz。 • • • 嚐嚐看電的味道 你嘗過電的味道嗎？這不無可能。 你需要： 9伏特電池 萬用電表 注意：不能超過9伏特！這個實驗只能用9伏特的電池，嚴禁使用更高伏特的電池，也不得使用可以釋放更多電流的大型電池。此外，如果你有戴牙套，請不要碰觸到電池。最重要的是，千萬不要用任一種尺寸的電池通電觸碰你皮膚破皮的地方。 步驟 ​讓你的舌頭上充滿唾液，用舌尖觸碰9伏特電池的金屬端。 你有感覺到那微微麻麻的感覺嗎？把電池放一旁，伸出你的舌頭，用紙巾把舌尖擦乾，再次觸碰電池，你應該比較不會感到麻麻的。 這是怎麼一回事？你可以藉由電表得知。 設定電表 你的電表本身就裝有電池嗎？用旋鈕選擇任一種模式，等看看儀表有沒有顯示數字，如果沒有數字，你得在使用前把電表打開，裝好電池，可以參考電表說明書。 圖1。電表的導線，尾端有金屬探針 電表都配有一條紅色導線跟一條黑色導線，每條導線的一端是插頭，另一端則是金屬探針。把插頭插到電表，然後把探針放到你想知道怎麼一回事的地方。見圖1，探針偵測到電流，雖然流量不大。面對小量電流跟伏特時，探針不會傷到你（除非你用尖端去戳你自己）。 圖2。注意看電表插孔的標示 圖3。這個電表的插孔功能各有不同 有的電表有三個插孔，有的則有四個（見圖2和3），以下是一些原則： 一個插孔應該會標示COM，這個插孔適合各式的測量，只要把黑色導線插入即可。 另外一個插孔應該要有標註歐姆（Ω）的圖示，還有代表伏特的字母V。它可以測量電阻或是伏特。把紅色導線插到這個插孔。 伏特／歐姆插孔也可以用來測量毫安培（mA）的微電流，你也有可能可以找到另一個專門的插孔。如果有，把紅色導線插入該插孔。 其他額外的插孔可能會標示2A、5A、10A、20A等，以表示最大安培量。這個插孔是用來測量高電流。 基礎知識：歐姆 首先，我們要測量你舌頭的電阻，單位是歐姆。但是歐姆是什麼呢？ 我們用哩或公里來測量距離，用磅或公斤來測量重量，用華氏或攝氏來表示溫度。電阻的單位則是歐姆，歐姆是一個國際單位，以電子領域先驅Georg Simon Ohm為名。 希臘符號omega（Ω）代表歐姆，但若電阻超過999歐姆，則以大寫K表示，意思是千歐姆（kilohm），也就是1000歐姆。舉例來說，1500歐姆的電阻就是1.5K。 若超過999,999歐姆，則用字母M代表，意思是百萬歐姆（megohm），也就是1,000,000歐姆。在日常生活用語中，我們都會稱百萬歐姆為百萬歐（meg），如果有人說2.2百萬歐電阻，其數值就是2.2M。 圖4是歐姆、千歐姆和百萬歐姆的參考表格。 圖4 在歐洲，R、K、M會用小數點取代，降低發生錯誤的機率，因此5K6在歐洲的電路圖上顯示為5.6K；6M8為6.8M；6R8則為6.8歐姆。在此我不會使用歐洲的標示方法，但你可能會在其他的電路圖看到這種標示。 如果該材料有非常高的電阻，便稱為絕緣體。大部分的塑膠，包含電線的有色外層，都是絕緣體。 若該材料電阻很低，則稱為導體。金屬類如銅、鋁、銀、金，都是優良的導體。 測試你的舌頭 檢查你的萬用電表上的旋鈕，你會看到至少有一個選項標註歐姆記號。如果是自動選擇檔位的電表，把旋鈕轉到標示歐姆符號的地方，如圖5。用探針輕輕觸碰你的舌頭，等待電表自動選擇檔位，觀察字母K的數字呈現。千萬不要把探針插進你的舌頭！ 圖5。如果是自動選擇檔位的電表，只要把旋鈕轉到標有歐姆（Ω）符號的地方即可 如果是手動選擇檔位的電表，你要自己選擇測量數值。測量舌頭的電流，大概選擇200K（200,000歐姆）就差不多了。請注意旋鈕的數字代表的是最大值，所以200K代表的是「小於200,00歐姆」，而20K代表「小於20,000歐姆」。請見圖6的手動電表圖。 圖6。手動電表要自行選擇檔位 把探針放在你的舌頭上，兩根探針相距約1吋。注意看電表的數字，應該會在50K左右。現在把探針放下，伸出舌頭，用紙巾仔細把舌頭擦乾。在舌頭再次變得濕潤前，重複先前的測試，這次的數字應該會更高。若使用手動選擇檔位的電表，可能需要選擇較高的測量範圍才看得出電阻數值。 如果你的皮膚是濕潤的（譬如說流汗的時候），電阻會降低。這個原則也用於測謊器，如果一個人說謊，通常會因為壓力而流汗。 你的測試結果可能會有這樣的結論：低電阻可以讓較多電流通過，而從第一個測試中，我們知道如果電流較多，舌頭麻麻的感覺較明顯。 基礎知識：電池內部 一開始你用電池做舌頭測試的時候，我沒有解釋電池的運作原理，現在我要來補充說明。 9伏特電池內有化學物質，可以釋放電子（電的粒子），它們因為化學作用而產生從一端流向另一端的流動。若把電池裡面的粒子想成兩座水塔，其中一座是滿的，另一座是空的，如果把兩個水塔用水管或是活門連結起來，水會流動直到兩邊的水平面高度一致。圖7可以幫助你視覺化這個概念。同樣地，當你開啟電池兩端的電流路徑，電子就會在這兩端之間流動，你舌頭上的溼度就是其中的一種路徑。 圖7。你可以把電池想做一對連結的水塔 比起沒有介質（如乾燥的舌頭），有介質時電子的流動較容易（如濕潤的舌頭）。 進一步探索 這個舌頭測試並不是一個非常嚴謹的實驗，因為每次測試的時候，探針之間的距離並非固定。你覺得這會影響到實驗結果嗎？我們來看看。 把萬用電表的兩根探針尖端之間距離控制在¼＂，觸碰你濕潤的舌頭。然後把距離拉至1”，再試一次，你得到的數值是多少呢？ 當電流的傳遞距離較短，所遇到的電阻較低，因此電流就會上升。 用你的手臂做類似的實驗，如圖8所示。你可以用固定的步驟調整探針之間的距離，例如¼”，留意電表所顯示的電阻數值。你覺得把距離拉到兩倍，電阻的數值也會變成兩倍嗎？如何證明或是推翻呢？ 圖8。改變探針之間的距離，並注意電表上的數值 如果你的萬用電表所量到的電阻太高，你會看到一個錯誤的訊息，例如L，而不是顯示數值。讓你的皮膚變得更加濕潤，然後重新測試，應該就能得到結果。但這裡有個問題，隨著你皮膚上的水分蒸發，電阻也會跟著改變。這樣你就知道要控制一個實驗裡所有的因素有多困難，這些因素通常稱做不可控變因。 還有一個變因我還沒有提到，也就是探針與皮膚之間的壓力值。如果你用力壓，我們預期電阻會消失，但你可以證明嗎？要如何設計一個可以排除這個變因的實驗呢？ 如果你受夠了測試皮膚的電阻，你可以試看看把探針丟進一杯水裡，然後把鹽巴在水裡溶化，進行測試。相信你一定聽過水可以導電，但是完整版的故事並不是這麼簡單，水裡的雜質扮演不可或缺的角色。 如果水裡沒有一點雜質，你覺得測試電組的結果會是什麼？首先，你要先取得乾淨的水。通常所謂的淨化水淨化後都會添加礦物質，所以不是你要的。泉水也不是完全純淨的。你能用的是蒸餾水，也就是所謂的去離子水，可以在超市買到。​我想你會發現這種水的電阻，會隨著探針之間的距離增加而跟著增加，而且也比你舌頭的電阻還高，你可以試試看。 這些是所有我現在可以想到跟電阻有關的實驗，但我還有些背景知識想跟你分享。 背景：發現電阻的人 圖9中的Georg Simon Ohm生於1787年的巴伐利亞，一生大多時間都沒沒無聞，以自製的金屬電路鑽研電子的天性（1800年前期，你沒有辦法開車去居家用品店買一大把的電子線）。 圖9。因為其先驅研究而聞名的Georg Simon Ohm。他的一生幾乎沒沒無聞 儘管他的資源有限，數學能力也不夠完善，Ohm於1827年證明了導體的電阻，例如銅，只要溫度不變，其電阻的變化會與其橫截面面積成反比，而流經的電流會與施加的伏特量成正比。14年後，倫敦的皇家學會終於認可他的貢獻，並頒發科普利獎章給他。如今，我們將他的發現稱為歐姆定律。 善後與回收 這個實驗應該不會讓你的電池受損，或是耗盡電力，你下次還可以再使用。 把萬用電表收起來前，請記得把開關關掉。如果你隔一段時間沒有使用，大部分的萬用電表都會有警示音，提醒你關閉電源，有一些則不會。電表開啟時所使用的電力非常少，拿來測量時也是。 （呂紹柔）

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