交流概念同步馬達模擬

做了一個交流同步概念的交流馬達，可以說明為何需要半圓形集電環，可能也能說明交流馬達的轉速跟交流電頻率有關的事

右手開掌定則互動互動模擬

 右手開掌定則互動互動模擬 請點左側連結開啟新視窗

一、基本操作

1.旋轉視角：滑鼠左鍵或手指壓著畫面空白處拖曳

2.縮放：滑鼠滾輪或兩指觸碰螢幕後捏放調整

3.畫面平移：右鍵壓住拖曳或兩指觸碰螢幕後拖曳

二、起始畫面：載入時，畫面左上方是場景切換，可切換【磁鐵+載流導線】跟【雙載流導線】兩種實驗場景

1.可以直接拖曳載流導線移動位置

2.可以按自動歸位

3.拖曳、翻轉、移除模式都要再按一下才解除

(1)拖曳模式：點選拖曳，然後點選想拖曳的磁鐵，然後會出現3個軸跟三個面，按住就能拖曳其中一個就能沿著這個按住的軸或面拖曳磁鐵。記得拖曳完成後要再按一次拖曳按鈕退出拖曳模式。

(2)旋轉模式：點選旋轉，然後點選想旋轉的磁鐵，然後會出現3個軸的調整圓圈，按住任一個圈就能進行沿X軸、Y軸或Z軸(紅色的也是Z軸)的旋轉。記得旋轉完成後要再按一次旋轉按鈕退出旋轉模式。

(3)移除模式：點選移除，然後點選想移除的磁鐵即可。記得完成移除後要再按一次移除鈕退出移除模式。

4.新增磁鐵：點選想增加的磁鐵類型，有兩種。連續新增，磁鐵會疊在原位置，需要手動移動。

5.場景2：兩載流導線的交互作用。用來模擬兩個載流導線的交互作用，下圖是我拉著上面的導線往右邊跑。

反應速率與動態平衡互動模擬V2

反應速率與動態平衡互動模擬
 Gemini所撰寫，連結在上面，包含下面七個動態平衡模擬

1. 水的相態平衡 (物理變化)

2. 汽水與二氧化碳 (氣液異相)

3. 固體糖溶解結晶 (固液異相)

4. 鉻酸根酸鹼變色 (液態均相)

5. 碳酸鈣加酸反應 (固液氣三相)

6. 二氧化氮聚合 (氣相變色)

7. 哈伯法製氨 (氣相合成)

基本操作介紹如下：

1.起始畫面：載入後預設值會將下方控制面板收合，點選下方藍色區域就會打開，不用點右邊展開字樣。切換模擬的選單在右上角。

2.可以先暫停，下方調整好變因，包含是否密閉、溫度、水體積、上方空間、想增加或移除的物質與量，然後收合面板後再開始模擬，當然也可不暫停直接調整

氣體的容納體積可以直接拖拉活塞。

升、降溫，可以直接點容器上方升溫或降溫按鈕，點一下啟用，再點一下停止，

溫度跟體積都會跟下方控制列連動

3.模擬時，會出現各物質量、正逆反應速率、壓力變化曲線圖

4.按下暫停，會出現圖表控制項：

   (1)點選圖表空白處，可左右拖拉圖表

   (2)點選線條任意處，可以左右拉動圖表

   (3)點選播放，可自動往左或右捲動圖表，可以從頭到尾再看一次速率與量變化，不過要記得自己的腳本會比較方便解說，例如平衡後再加溫，或是平衡後改變體積或加入或移除了什麼

   (4)點選上方圖表回溯與分析，圖表會移到加入變因的時間點

   (5)點選鎖定圖表，圖表就不能被左右拖動，此時隨著游標，三個圖會顯示同一時間點的曲線資訊

   (6)鎖定圖表狀態下，可以縮放Y軸刻度

玩玩看吧！

勒沙特列原理～二氧化氮四氧化二氮與哈伯法

一樣是盧Gemini寫的

勒沙特列原理與動態平衡~二氧化氮四氧化二氮與哈伯法製氨模擬

安培右手定則~by Gemini

安培右手定則互動模擬實驗

盧 Gemini  慢慢盧出來，連結在下面

3D安培右手定則模擬，放在Github，有興趣可以自己去客製優化

新增的羅盤移動時的操作小技巧：

1.切換到某個平面的平視視角，不要用一開始的預設視角，例如下面這幾張，新增的羅盤就會在這個面水平移動。

2.若想垂直移動，點一下新增的羅盤，會換成垂直移動的模式，下圖羅盤被我點了一下，切換成垂直移動模式，一樣要留意視角，羅盤平面配合視角，會決定移動方式與移動面

同一張圖轉動90度

電動機互動模擬

Gemini + Claude 慢慢盧出來

3D直流電動機模擬，放在Github，有興趣可以自己去客製優化

電解質檢驗器材紀錄

基本上是接續小法的 用眼藥水瓶做電解質檢驗

小法的9V電池、LED、1000歐電阻的這個組合，目前應該是最方便的，之前蠻排斥用限流電阻，不過現在覺得這個也無妨了。

如小法老師所提「電解質檢驗是一個很討厭的單元，不是該亮的不亮就是不該亮的亮了！」

這問題也蠻困擾我，因為有時連純水都亮燈...至少純水要很黯淡才是，偶然的機會下把舊的LED挖出來用，發現黃光的LED比較不會有這個問題，藍、綠光的LED都會純水就有明顯亮光，手邊沒有紅光LED，就沒試了。

會這樣的原因，Claude整理如下：

核心原因是 LED 的正向電壓（Vf）與 I–V 曲線形狀：

藍光容易亮的原因：藍光/白光 LED 用 GaN 材料製造，Vf 約 2.8–3.6V，但更關鍵的是它的電流-亮度關係非常陡峭——即使只有幾微安（μA）的微小電流通過，肉眼就能察覺到發光。純水雖然導電性很差（電阻約 18 MΩ·cm），但 9V 電池仍能推出幾 μA，剛好落在藍光 LED 的可見亮度範圍。

黃光比較適合的原因：黃光 LED 用 AlGaInP 材料，Vf 較低（2.0–2.4V），但它的發光效率曲線相對平坦，在微小電流下亮度提升不明顯，需要較大電流才會有明顯光輸出，和電解質濃度的對應關係反而更線性、更直觀。

實際優化建議：

• 選紅光或黃光 LED，串聯一個 470Ω 到 1kΩ 的限流電阻
• 如果你手邊只有藍光 LED，可以把電阻換成較大值（2kΩ–4.7kΩ），拉高閾值，讓純水下的微電流不足以點亮
• 筆芯（石墨）做電極是個好設計，因為碳不會像金屬電極那樣電解出雜質干擾結果

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檢驗器材組合：

1、9V電池、9V電池扣、黃光LED、1000歐電阻、1號鱷魚夾(紅黑各ㄧ)、2P 端子(插LED)、塑膠瓦楞板( 裁切成 10 X 6 cm)。組裝後上熱熔膠固定如下圖

2、藥品取樣盤：

小法老師用的是玻璃片搭配眼藥瓶、麗芳老師用的是透明的調色盤。

我則是不想裝眼藥瓶，然後又需要很多格，讓學生自己來前面分裝。用過白色調色盤，白色的問題是電極的泡泡看不清楚，還是得透明又有很多小格，最後我用了食品包裝的內襯，這個方便又好用，一個大概1元，下面的每一種都行。

放一盤標示怎麼取，然後後面的就是藥品放燒杯跟滴管了

3.實驗進行：取完藥品，用筆芯當電極，然後如小法老師建議，泡到溶液的一小段筆芯就折掉，就可以繼續做了，最後再丟半片廣用試紙進去（應該先丟也行）。

這樣做起來實驗來速度很快，反應都正確，電解質水溶液電極上的反應也很明顯。

上面為醋酸

上面為食鹽水

上面為氫氧化鈉

4.最後記得交代學生清水沖一下鱷魚夾再擦乾，鱷魚夾比較不會生鏽。

20260409後記：今年用了7種水溶液，不過沒有直接用固體粉末，或許下次可以給粉末，種類應該也可以再增加。

7種分別是純水、鹽水、蔗糖水、醋、酒精、氫氧化鈉、硝酸鉀

學生操作的照片如下

最後回收器材等下一班來用。