一個可開關的磁鐵

電可以發光和加熱。它還可以生成磁鐵——一個你可以開關的磁鐵。

一個由電而生的磁鐵，叫作電磁鐵（electromagnet ，讀作uh LEHT Troh MAG niht)。一個電磁鐵有兩部分——一個是固體中心或核心，一個是外殼連接許多電線。這個電磁鐵的核心是一塊鐵。就其本身而言，鐵不是一個磁鐵。但是，它可以讓它像磁鐵一樣活動。

當一股電流通過包裹在外殼上電線，這塊鐵就變成了磁鐵。這塊鐵從電線中運動的電子獲得了它的拉力，或者磁力。隻要電流被斷開，電磁鐵就失去了它的磁力。

電磁鐵産生馬達效應。一個馬達有兩個磁鐵集——一個在殼内，一個在外面。

電磁鐵的這個内集是依附在一個軸上——一根可以旋轉的棒。當與馬達連接，電磁鐵的兩個集互相推拉撞擊。推力使裡面的磁鐵動起來，并使這個軸旋轉起來——馬達旋轉的軸産生了一個推力，讓機器工作。

（P244圖示：大型的電磁鐵可以舉起沉重的荷載。在廢品堆放場，它舉起并碼放了一包巨大的鐵屑。

從電而來的拉力

你可以制作自己的電磁鐵——并且可以發現制作你的強大磁鐵的方法。

材料

電線（6英尺長，合1.8米）

幹電池（6号）

小刀

釘子（2棵大的）

曲别針（鋼制的）

膠帶

找成年人要一把小刀，把電線端頭刮開大約1英寸（合2.5公分）的皮子。從一英尺（合30公分）那麼長的電線開始，把電線繞在釘子上，盡可能地多繞幾圈。用膠帶在釘子的兩端固定住電錢。

如圖所示，把裸露的電線與蓄電池的兩個線樁相連結。現在，測試你的磁鐵。多少曲别針可以抓起來？它可以抓多重的東西？

讓抓力更強

解開電線。抓住長的一端和包住的另一端，把電線纏繞在釘子上。把電線的一端粘住，再次測試你的磁鐵。發生了什麼事情？

磁鐵抓起了重物。增加更多的電線，可以使磁力更強大。

現在放松電線。放兩個釘子在一起，把電線纏在兩根釘子上。測試你的新磁鐵。這時候發生了什麼事情？

有兩個釘子的磁鐵抓起了更重的東西，它超過了一個有一個釘子的磁鐵。使用一個更大的核心，還會使磁力更強大。

如果你纏繞第二根電線在這兩根釘子上，你認為會發生什麼事情？

安全用電

一個燈泡僅使用一點點電。但電爐、冰箱和電炸鍋使用很多的電量，就像一打燈泡的用電量一樣。你會使用很多電嗎？如果是這樣，會發生什麼事呢？

很多的電量穿過電線旅行，造成電線發熱——發熱的電線有危險。它會造成火災。但是，你家裡的一個特殊安全開關在電線發熱前制止了電的通行。

一類安全開關是保險絲（fuse，讀作FYOIZ(。保險裝置包含了一截纖細的材料，它充當橋樑角色使電流通往電線。

如果同時大量用電，這個充當橋樑的材料會被熔化掉。在電線變得太熱之前，這個充當橋樑的材料就斷掉了。當此事發生，我們說保險絲“熔斷”了。電流被禁止通過，電線保持了低溫。

另一類安全開關是一個斷路器（circuit breaker，讀作SUHR kilt BRAY kuhl)。作為保險絲的替代品，斷路器自己會斷開。

一種斷路器包括了一個電磁鐵。當更多的電流通過，電磁鐵磁力增加。如果電流太多地流過電線，強大的磁力開啟了開關。在電線變熱前，停止了電流輸送。

當然，保險絲可以被重視裝上，或者斷路器可以重新設置，讓電流再次地安全通過。但是馬上地，你正使用的有些電器肯定會被斷開。之後，你需要确定沒有使用太多的電量。

（P249圖示：充當橋樑的保險絲是安全的開關。如果電流太大，橋會斷掉。）

裝電的包包

一個手電筒靠電發光——但是你不必插上電源。它在一個包裡——蓄電池，運送自己的電流。

一個蓄電池是由裡面儲存的化學物質制成的。當打開手電筒，一些在蓄電池中的化學物質開始分化，盡情地吞噬。當這一切發生時，有些物質的原子離開了這個容器，在電池裡完成化合。

當容器中的材料的原子動起來，它們中的一部分随後就離開了。所以，這容器就獲得了電子。當蓄電池中的化學物質分解了，他們就喪失了電子。

不久，在這容器中有了更多的電子，超過了蓄電池裡面的電子。容器中額外的電子開始移到外面。它們旅行穿過燈泡，又返回至蓄電池中間，在這裡電子稀少。電子的推力産生電流，讓你的手電筒發出光來。

似乎這個制作方法的每一件事情都很緩慢。但是，你要了解，它們都是在瞬間發生的。

檸檬生電

你可以把你自己一起放進化學品的“包”中，去制造蓄電池。一個極小的磁鐵——一個指南針——當電流通過的時候，将會向你展示。

材料

鈴铛電線（6英尺，合1.8米）

指南針

粗銅線（14号，2英寸，合2公分

小刀

檸檬

釘子（鍍鋅）

向成年人要一把小刀，從電鈴線兩端各刮掉大約一英寸（合2.5公分的膠皮，，也把粗銅線刮出來。從一頭開始一英尺（合30公分），在指南針上纏20圈。

把裸線的一端繞在鍍鋅的釘子上，頭朝下。把另外一端繞在粗銅線上。

用力擠壓或擊打檸檬，讓裡面充滿汁水。（不要把皮破壞了。）然後把釘子按進去，粗銅線也進到檸檬裡面約1英寸（合2.5公分）。

觀察指南針。它動了嗎？如果動了，你的檸檬蓄電池正在産生電流——電流推動穿過繞在指南針上的電線，針發生了擺動。

什麼使這些東西工作？

當你在電話上呼叫朋友，你的聲音不會真的通過電線旅行。你的朋友聽到的是你聲音的複制品——一個由電完成的複制品。

在你電話的話筒裡面，有一個細小的材料片，稱為膜片（diaphragm ，讀作DY uh Fran)。在膜片後面，有一個小杯子，裡面裝滿了名叫碳的黑色粉末狀的化學物質。

你的聲音音量使膜片進進出出，或者顫動。當它顫動的時候，壓迫擊打這碳粒——有些時候非常用力，有些時候非常輕。

電先穿過了跳動的碳粒再穿過了電線。當碳粒被一起擠壓，電流就輕易地穿過去了。但是，當碳粒被散開，就隻有少量的電流可以通過。所以，顫動的膜片發出的或強或弱電力就這樣穿過了電話線。

在你朋友的聽筒裡，有一塊電磁鐵。當産生出或強或弱的推力時，它們使這塊電磁鐵可以制造出或強或弱的拉力，使另一個膜片顫動，産生了與你的聲音一樣的聲音來。因此，你的朋友聽到了你聲音的複制品——它在電線裡面被電所複制。

收音機裡的音樂，也是一個由電完成的複制品——一個靠空氣旅行的複制品。

廣播電台裡面的麥克風和其他設備，把聲音變成了或強或弱的電信号。然後，這些信号通過空氣從電台被送到你的收音機裡。

當你打開收音機，信号進入收音機喇叭裡的電磁鐵。電磁鐵或強或弱的拉力使喇叭顫動起來，制造出了你所聽到的聲音。

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