2017年第57屆科學展覽會-洞不洞更涼快-佳作/單極馬達-最佳團隊合作獎

研究名稱：洞不洞更涼快-討通風口想對位置對室內溫濕度的影響

科展作者：羅立城 潘冠諺 邱子芸 張涓柔 陳駿翔 陳郁晴

研究摘要

本實驗主要探討上方及下方通風口相對位置在有風及無風對溫度及濕度的影響。 研究結果顯示相對位置在無風狀態時，實驗組的溫度低於對照組溫度0.7-0.8度以上有:A1A2B1B2、A1A2B2B3、A1A4B1B4、A1A4B3B4、A2A4B1B2，而相對位置在有風狀態時，實驗組溫度低於對照組溫度0.7-0.8度以上只有A2A3B2B3。由此可知，我們發現在無風的狀況下，緊鄰的通風口的對流狀況較為佳。而關於溼度變化部份， 因為模擬房間內裝有燈泡，燈泡發熱時會蒸發水分，因此變化較為不明顯。

研究動機

我們有一次在學校上課時間，老師給我們看了一個影片，裡面說到在孟加拉的窮苦人家，因為天氣炎熱的關係，使他們汗流浹背，工作效率不佳。於是當地一間科技公司把路上隨手可得的寶特瓶撿起來，並教導當地居民，只要瓶身剪掉插入紙板，放在窗戶上，就能將室內溫度有效的下降5度。經過資料蒐集討論後，我們發現已經有教授針對這類實驗加以研究，發現效果並不理想；但研究中提到有可能是空氣對流的關係使溫度下降。目前台灣各大都市目前大樓越蓋越多，同學們也有不少人就住在大樓裏，討論後發現大家的房間大部份就只有一扇窗，在炎炎夏日中為了避免高溫所帶來的不適，幾乎都裝上了冷氣來降溫。因此，同學們認為如果在地球逐漸暖化的今天，我們如果能想點辦法在建築的設計上做點改變，讓房間室內外空氣對流效果好一點，就能提供更環保且健康的生活空間。 本研究主要探討大樓房間設計增加通風口之後，上方及下方通風口的相對位置對室內溫度、溼度的影響，進一步了解通風口排熱除濕的效果，找出降低生活的耗能的大樓房間設計。。

研究目的

1.探討大樓房間設計增加上方及下方通風口相對位置對室內溫度的影響

2.探討大樓房間設計增加上方及下方通風口相對位置對室內溼度的影響

研究架構

研究過程

研究名稱：馬達轉很大-探討節能馬達的離心飄轉與節能取電的情形

科展作者：許睿霖 雷義理 朱奕諾 王家祥 藍健洲 許宗凱

研究摘要

本實驗主要探討不同數量、大小的強力磁鐵和不同形狀、角度、粗細的銅線轉子對飄轉的影響，並且要找出最節能取電飄轉的單極馬達。 研究結果顯示8顆強力磁鐵（15mm*3mm）飄轉圈數(69.4)是本研究中最多 ；銅線(1.6mm)5~6顆強力磁鐵取電5次後可飄轉20圈以上；在6~10顆強力磁鐵下，銅線（2mm）飄轉圈數皆為最多（63.2）；銅線(1.6mm) 5~6顆強力磁鐵在75度下取電1~2次後可飄轉20圈以上; 銅線(2.0mm) 5~6顆強力磁鐵在75度下取電1~2次後可飄轉20圈以上。 銅線所製成的心型轉子比兔子型轉子的飄轉圈數多，平均飄轉48.2圈。 總括來說，單極馬達飄轉的飄轉圈數與取電次數會受到不同大小、數量的強力磁鐵和不同形狀、角度、粗細的影響，加上銅線形成感應磁場與強力磁鐵的本身磁場產生相吸與相斥現象，造成銅線轉子會離心滑動飄轉，且銅線轉子往往轉動數圈後才取電一次，具有節能效果 。做完以上的實驗後，我們發現2mm、75度的心形銅線轉子在本研究中轉的最好，我們進一步從不同形狀的銅線轉子的研究中發現，銅線轉子造型上端的寬窄、左右對稱也都會影響飄轉。

研究動機

我們有一次在學校上課的時候，老師給我們看一個蔡老師製作的單極馬達的影片，所做的單極馬達具有節能飄轉的效果此外，我們在未來能源與節能科技工作坊看到「節能單極馬達」的活動，活動中指出銅線形成感應磁場與強力磁鐵的本身磁場產生相吸與相斥現象，加上銅線轉子的支點就是轉子的質心，所以銅線有飄轉取電現象，十分節能。 我們進一步想到，單極馬達上的銅線轉子的不同形狀、強力磁鐵數量、轉子水平夾角會不會影響飄轉圈數及取電次數？那些組合單極馬達的最佳節能狀態？取電後的飄轉的最高飄轉圈數？這些都是我們想要去研究探討的，於是我們開始了這一次實驗設計量多也質精的研究。

研究目的

1探討不同直徑大小強力磁鐵的磁力大小。

2探討不同強力磁鐵南北極與電池正負極對銅線轉子旋轉方向的影響。

3探討不同強力磁鐵的累加數量對銅線轉子飄轉圈數和取電次數的影響。

4比較不同粗細銅線轉子的飄轉圈數和取電次數。

5探討不同傾斜角度的銅線轉子對銅線轉子飄轉圈數和取電次數的影響。

6探討不同形狀銅線銅線轉子之飄轉圈數和取電次數的變化。

研究設備及器材

研究架構

＃科學展覽會