以DIY實驗為主的電學教育的革命

全民生活用電常識 DIY解說〉基礎篇

目 錄

何堃山著預計2018年出版

第一章、電是什麼?人人可懂!

(電是現代科技之母,通過DIY實驗可以徹底了解電)

1-1、認識電:了解電子的特性,才能了解電

1-1-1、電力的主要現象是靠電子:

1-1-2、電子的4大特性

1. 電子是有形體的: 2. 電流靠的是兩性關係:

3. 電力何以如此驚人:最有效率的能量傳送!

4. 電為何能產生磁:

1-2: 電壓〈電源〉

1-2-1、十一種簡易產生電壓的方法與驗證:

1.DIY摩擦生電點亮日光燈: 2.DIY化學生電:

3.DIY熱生電: 4.DIY壓擊生電:

5.DIY照光生電:LED照光生電使蜂鳴器鳴響

6.DIY搖晃感應生電: 7.DIY漏磁感應生電:

8.DIY電磁爐非接觸感應強電力電壓

9.DIY微波爐感應?點亮燈泡、日光燈?

10.DIY永磁式直流馬達、步進馬達生電

11.DIY高頻高壓電場感應生電!

12.DIY空中來電:手機發射功率的簡易接收

1-2-2、電壓的真義:(電壓不等於電力)

電壓高低的意義

★電壓的簡易測量:

1-2-3、居家到處都有 "弱電力高壓"?

★同樣的電壓有弱小的電壓與強壯的電壓之分

★ 廣告霓虹燈的高壓為弱電力高壓

★相同的供電電壓,何以力量不一樣!

1-2-4、實用電力供電配電電壓的演變

★輸送相同電力,配電電壓愈高,電線可反比例縮小

★住宅與工廠的供電電壓不可太高的理由

1-2-5、常用的低壓驗電筆

★非接觸的電場驗電筆

★驗電有電,電路並不一定正常!

★DIY-簡易的LED通斷、驗電器

★以LED與氖泡及壓蜂鳴器當驗電筆的比較

1-3、電力的工作要靠〝電流〞來完成

1-3-1、有電流一定產生〝熱〞與〝磁〞的效應

★DIY簡易的電吸鐵

1-3-2、電路構成的數要件

電源、開關、導線、負載

★4.過電流保護

★交流電力電源防短路的過電流保護有兩種:

5.何謂串、並聯 串並,實物圖和電路圖

短路的解說

1-3-3、電壓〈幹部〉、電流〈工人〉、電阻〈訂單〉三者間的關係

★電壓:工頭能力的高低,也就是幹部的時薪

★電流:多少工人在工作中〈不等於電力〉

電流與電阻 電流計與電阻測定

歐姆定律 電路圖和求解法

載流導線在磁場受力與其應用

★交、直流電流的簡易測量

1-3-4、導體的電阻:

★電阻:電壓指揮工人工作時遇到的阻力

★導電率:比較導電體良好程度的比率

★住宅常用導線的概略電阻值與安全電流值

1-3-5、負載的電阻

★電阻的簡易測量 ★電感性負載的阻抗

★電容器在交直流的電阻值

第二章、電力用電源

2-1、電源

2-1-1、電池、直流電 直流電路

2-1-2、交流電

2-1-3、台灣的輸配電電力系統:

2-1-4、交流電力系統容量的大小

2-1-41、交流電可簡易的變為低壓直流電

2-1-5、適配變壓器〈ADAPTOR〉的認識

★相同規格的電源變壓器可否共用

2-1-6、家電常用小變壓器的認識

★USB電源、電話電源、手機電源、電腦電源

2-1-7、電磁爐竟然可當作簡易的萬用變壓器

★〈變高頻變壓器的優點〉

★ 環保萬用非接觸充電器即將盛行

2-1-8、行動電源與太陽能行動電源

2-1-9、直流變交流的逆變器〈DC12V變AC110V〉

2-1-10、直流降壓、升壓變壓器

2-1-11、手機充電器當作實驗用的萬用電源供應器

5V、4.5V、4V、3.5V、3V、2.5V、2V、1.5V

2-2: 電功率與電能(電力與能量)

2-2-1、電功率(電力)

第三章、生活用電基本常識

3-1、常用導線的認識:

★消防管、電話線、對講機的配線:

★正確選擇延長插座導線應注意事項

★超長距離的延長線絕對要加保險絲

3-2、導線必須達到良好接觸的重要性

3-3-1、導導線的連接與方法

★花線(軟線、電具線)與花線何以不得連接?

單股與軟線

★導線連接不當,是發生火警的罪魁禍首

3-3-2、導線的鎖接

3-3-3、插頭插座的插接

插頭長期不用潮濕氧化再用時一定要磨亮

3-3-4、線路壓降與損失及發熱

3-3、電線走火

3-3-1、電線走火4種形態

3-3-2、電線走火之十大可能原因:

3-3-3、每年發生無數起之電線走火,有些是否因小家電未裝保險絲所引起的呢?

3-3-4、又細又長的引線,最容引起電線走火

3-3-5、細小的插頭線,一定要另加小保險絲

3-3-6、PVC軟線的安全電流與內阻及保護

3-3-7、PVC軟線,若不得已超出3公尺,一定要加串小熔絲

3-3-8、電具線、延長插座線宜盡量縮短,且應避免周圍有易燃物

3-3-9 室內配線是否會老舊,有否必要更新,否則會引起電線走火

3-4. 安全用電與保護

3-4-1、安全用電手則

★附有用電量顯示與警告的延長插座線

3-4-2、分路「過電流」保護的演進

3-4-3、無熔絲開關與插座使用應注意

3-4-4、小玻璃管FUSE使用上應注意事項

3-4-5、很多小型電器,怎麼內部沒有保險絲,且插頭線又細又小,怎麼辦!

3-5、節約用電,節能減

3-5-1、我們都在大量的浪費電

3-5-2、淘汰鎢絲燈改用節能螢光燈泡、LED燈泡、LED燈管

3-5-3、日光燈全面改用高頻節能電子安定器

3-5-4、全面使用省電的高頻節能變壓器

3-5-4電風扇、冷氣機改用直流變頻式:

 

衛浴抽風機改成USB風扇DC無刷風扇可省10瓦以上

3-5-5、聲光控制、人體感應省電樓梯燈、車庫燈

3-5-6、待機是否要拔掉插頭?

3-5-7、省電器能否節能否?

★ 大用電用戶裝置省電電容器,才可達到省電效果

★ 空車、變頻如何省電

3-5-8、其他很容易做得到的節能省電行為

1.垃圾分類、資源回收 2.隨手關燈節能

3.空調節能 4.浴室熱水器節能

5.太陽能熱水器節能

6.綠能源柴草燃氣引擎、發電爐?

7.汽、機車待紅燈熄火節能

8.道路補平的水準太差,政府浪費耗能

第四章、感電、漏電與接地

4-1、火線與地線

4-2、如何以〝三用表〞來判定火、地線的檢查

4-3、用電器具漏電的原因

4-4、什麼地方要裝漏電斷路器(ELB)

5.漏電斷路器(ELB)是否正常的電:

4-5、感電 4-6、如何預防感

4-7、水泥地板何以是導電性地板

4-8、兩手間的電阻與手對鞋底的電阻如何測量

4-9、指針式三用表的Ω×1、Ω×10,兩手一握會動,表示內部串聯電阻已燒毀

4-10、安全低壓

★電話線高達48伏,短路時為什麼不會造成電線走火呢?

4-11、低壓用電設備之非帶電的金屬部份為什麼必須加以接地

4-12、用電設備的非帶電金屬部份應如何接地?

4-13、雷雨天,為何不可躲在大樹下

第五章、交流電源的基本認識與

延長插座線的安全使用

5-1、交流電的基本認識 73頁

5-1-1、「動電」與「靜電」的區分與意義:

5-1-2、為什麼電力供電,要採用交流電力

5-1-3、交流發電機產生的波形一定是正弦波

5-1-4、最簡明的比喻交流電的正、負半波與頻率

5-1-5、簡易印證交流電的正負交替與波動

在500問之181A

5-1-6、交流電 "頻率(Hz)" 的意義

5-1-7、以壓縮唧筒來比喻〝交流電〞50、60 赫芝之含義

5-1-8、低壓線路的壓降與線路損失實例

5-1-8、何以大容量之電力輸送,一定要採用三相電源

第4章 1.三相交流電路 2.三相交流的連接方式 丫形和△形

3.三相交流向量為什麼是3根電線

5.三相交流電功率

5-2、電具線、延長插座線使用上應注意的事項

5-2-1、新設110伏插座,應採用三孔的接地型插座

5-2-2、插座負載的控制

★電熱電器,嚴禁使用延長插線

5-2-3、牆壁的插座應採用三連式插座,才可減少使用延長插座線

5-2-4、合法延長插座的規格

5-2-5、使用延長插座線應有的認知

★ 附有過電載跳脫保護的延長插座線

★ 新型軌道式插座

5-2-6、導線宜大不宜小,過電流保謢宜小不宜大

第六章、居家常用的元器件與4項DIY免費聽講

6-1、電阻器
6-2、電容器
6-3、整流器
6-4、變壓器與充電器
6-5、簡易的數字型電表
6-6、居家的電場與磁場
6-7、室內電話
6-8、焊錫與連接


第七章、常用電池與太陽能電池

7-1、常用電池的認識

7-1-1、電池的原理 7-1-2、常用電池的規格

電池組的〝容電量-Wh〞的另一種標示法

7-1-3、常用的各種乾電池

★乾電池容電量的測試

三節式強光可瞬變焦距的LED手電筒

★ 節能減碳!儘量改用可充電式乾電池

 

7-1-4、1.2V可充電式乾電池

3.7V〝鋰離子可充電式乾電池〞

鋰離子電池過充、過放,都會永久性的損壞

萬用行動電源充電器

7-1-5、汽、機車發動用的蓄電池

7-1-61 送你汽、機車電池用的充電器!如何使用?

7-1-6、電動腳踏車用的鋰電池只2公斤重:

7-1-61 送你汽、機車電池用的充電器!如何使用?

7-1-62 以二極體整流器來當作降壓器充電器

也可用在電動起子當補助電源

電動起子如何永遠用不完電

7-1-7、電動腳踏車用的酸蓄電池

7-1-8、超迷你電動車改用鋰電池只7公斤

7-1-9、新式電動汽、機車用的鐵鋰電池

7-1-10、30-50年後電池的成本與重量必大大降低

7-2、認識太陽能電池才知節能減碳的重要

7-2-1、何謂太陽能光電池與前瞻性

7-2-2、太陽能光伏電池的生活用途

手機上附加太陽能充電板

7-2-3、太陽能電池教學應同時教導節能意識

7-2-4、大電力用的太陽能電池,經濟效益尚待努力

7-2-5 、全球太陽能電池大電力發電的使用現況

全球太陽能電池廠的產能

7-2-6、台灣太陽能電池政策的高額補貼辦法分折

7-2-7、建議台灣太陽能電池發展的政策與方法

 

7-3、太陽能光伏電池的種類規格與實際應用

7-3-1、室內型的非晶系計算機用太陽能光電池

7-3-2、室外型的單晶系電力用太陽能光電池與價格

住家用太陽能電池

7-3-3、迷你太陽能充電?手電筒是玩假的?

★連續晴天8天以上才可充飽?

★慎防買到假的太陽能充電手電筒:

7-3-4、筆者建議實驗用太陽能片的規格

7-3-5、太陽能充電器

★太陽能手機充電包 太陽能手提電腦充電器

10W的太陽能充電板

太陽能行動電源做做樣子而已,十天也充不飽

7-3-6、實用的道路地埋夜間自動閃爍警示燈與交通警示燈

★超級電容器電容蓄電型

7-3-7、太陽能,行人、車輛自動感應LED路燈

7-3-8、夢想的AA與AAA型太能能充電的乾電池

太陽能用逆變器

第八章常用LED與日光燈的認識

 

8-1-1、常用LED指示燈的認識及規格

LED電壓只要加高一點點,壽命將急速縮短

★ LED為電流元件,而非電壓元件

單節1.5V乾電池LED手電筒

高亮度的白光LED 閃爍LED與7彩LED

8-1-2、LED如何使用於3V~12V的DC電源

8-1-3、DIY數十至數百顆LED如何接線與供電

1. 全部並聯法

2. 手機充電器二極體壓降法

3. 家裡多餘的充電器串聯電阻器限流法

4. 恆流串聯法0~35V/70V定電流LED專用電源供應器

5. 隨身服飾用LED燈條

6. 可接閃爍控制器的12V-LED三色軟燈條

7、可任意排列造型的5V防水LED燈串

8. 可快速插拔LED與排列圖型與文字的萬孔板

8-1-3、DIY白光LED使用於110V的AC電源

★DIY省電式白光LED小夜燈

 

8-1-4、110V裝飾用的閃爍省電LED燈

8-1-5、超省電的110V白光LED照明燈

關燈後LED燈仍有餘光如何處理?

照明用斷電後仍會LED閃爍問題

住家可全面改用室內LED球型燈泡

8-1-7、日光燈管式安定器內藏型LED直式燈管

8-1-6、高功率LED路燈

8-1-7、日光燈燈管型的LED燈管

DIY關燈自動點亮的小夜燈

 

8-2、日光燈的認識

8-2-1、日光燈 "點燈管\\\\\\\" 良否的判斷

8-2-2、日光燈 "燈管\\\\\\\" 良否的判斷

8-2-3、日光燈點燈管兩端並接電容器的作用

8-2-5、傳統日光燈的內部接線

8-2-4、日光燈建議採用電子式安定器

8-2-5、什麼叫做高功因安定器

8-2-6、高照明效率的日光燈演進

8-2-7、高發光效率、高壽命的T5日光燈管

8-2-8、日光燈式節能燈

8-2-9、20W/40W的傳統T8/T9直式節能燈管

8-2-10、100V/240V AC/DC通用式日光燈

8-2-11、超輕薄、超便宜的T5、T8層板燈

 

 

2-2-2、表面功率:為何交流電的V×I≠W

★ 電感性負載會多取用充、放磁的無效電流

電感 感應電抗

2-2-3、各種電量的測量:簡易萬能的用電顯示器

★ 純交流電容器不消耗電

2-2-4、電能(能量),電池儲存的電能Wh

大電力的電能,很難儲存

2-2-5、送你一個瓦特表W,如何應用它?