家電醫生是繼玩具醫生後另一個很想去完成的夢
經過幾次初階班的嘗試之後
進階班終於開始試辦了～
我們最主要的目的不是學習多厲害的維修技巧
而是希望從科學原理來分析如何維修
利用維修填平課本與實際生活應用的gap
再透過維修過程來學習科學
這是一個反覆不會停止的循環
而且會讓你快速進階
進階班我們會真正進入如何維修的學習
初步先從直接上電型的家電開始
就拿老師們帶來要維修的家電直接不排練上場!!
也就是直接插市電110V AC就可以使用
不需經過電源板的小家電
一般分為電阻型家電和電感型家電
電阻型其實就是發熱裝置，通常功率都比較大
雖然構造簡單，但安全裝置千萬不能省
設定安全線的斷點就非常重要了
另外也要了解工作電阻和非工作電阻的不同
才不會誤判實際的阻值
至於電感型家電最常見的就是馬達
馬達的種類非常多，如果沒有理解內部的工作原理也是很容易會搞烏龍的
利用模型(教具)來連接課本與真實世界是很好的媒介
課本會教的只有DC有刷
DC無刷的代表就是電腦風扇
利用程式或霍爾依序讓線圈通路產生旋轉的磁場帶動轉子
DC無刷更進階就是步進馬達了
但實際上我們更常見的是AC單相感應式馬達(感謝特斯拉~~)
幾乎所有風扇都是這種
利用電容產生相位差來模擬旋轉磁場
這時候就必須先了解電容和AC交流電之間的微妙關係了
還有AC永磁感應馬達、極蔽式馬達、並(串)激式馬達
但沒有時間談了...
另一種更典型的電感型家電就是日光燈
日光燈雖然已經是黃昏家電
但電路設計卻是經典到無法被取代
細節可以參考這篇
我們再利用示波器看到通電後燈管的電壓波形
更可以了解到原來日光燈的能源轉換效率其實比我們想像的要低很多很多啊~~
日光燈也教了我們甚麼叫做功率因數(PF)
這個以前在教科書的大魔王，放在家電醫生卻讓每個人都非常感興趣而且聽得懂
這就是我們要從維修來學習的原因了~~
將電阻型和電感型結合的家電就是吹風機
典型的吹風機其實是DC有刷馬達
直接利用電熱絲當作分壓電阻是非常聰明的設計
兩段功率選擇則是直接用二極體產生半波來降功率而已
測出來的功率如何呢？
兩台功率計為何得到不同的結果？
身為一個科學老師，你如何判斷？
如何用你所學的科學知識來解構這個真實又殘酷的世界？
家電醫生慢慢作
我們總會進步的~~