1
00:00:00,100 --> 00:00:01,960
同樣的電池和燈泡，

2
00:00:01,975 --> 00:00:03,047
有時會亮，

3
00:00:03,062 --> 00:00:04,873
有時卻不亮。

4
00:00:04,888 --> 00:00:05,685
今天，

5
00:00:05,700 --> 00:00:07,435
我們沿著導線找路，

6
00:00:07,450 --> 00:00:10,128
當一次電路小工程師。

7
00:00:11,228 --> 00:00:13,763
先只接一條去程線。

8
00:00:13,778 --> 00:00:16,063
燈泡雖然碰到電池的一端，

9
00:00:16,078 --> 00:00:18,088
卻沒有接回另一端的路，

10
00:00:18,103 --> 00:00:20,512
所以不能持續發光。

11
00:00:21,612 --> 00:00:24,560
把去程、燈泡和回程都接好，

12
00:00:24,575 --> 00:00:26,047
連成完整路徑，

13
00:00:26,062 --> 00:00:28,035
燈就亮起來了。

14
00:00:28,050 --> 00:00:29,797
這樣能繞回去的路，

15
00:00:29,812 --> 00:00:31,544
叫做回路。

16
00:00:32,644 --> 00:00:34,841
如果回程中間少了一段，

17
00:00:34,856 --> 00:00:36,629
路仍然不通。

18
00:00:36,644 --> 00:00:37,641
判斷時，

19
00:00:37,656 --> 00:00:39,329
不只看線有幾條，

20
00:00:39,344 --> 00:00:41,716
要看它們有沒有真的接成完整回

21
00:00:41,731 --> 00:00:42,888
路。

22
00:00:43,988 --> 00:00:46,073
畫面上流動的提示線，

23
00:00:46,088 --> 00:00:48,685
幫我們追蹤電流方向。

24
00:00:48,700 --> 00:00:50,460
它不是一顆顆電子，

25
00:00:50,475 --> 00:00:53,248
也不代表真實流動速度。

26
00:00:54,348 --> 00:00:56,246
接著看開關。

27
00:00:56,261 --> 00:00:58,220
電池和燈泡都不換，

28
00:00:58,235 --> 00:00:59,770
只把開關斷開，

29
00:00:59,785 --> 00:01:01,795
路中間就出現缺口，

30
00:01:01,810 --> 00:01:03,920
燈泡跟著熄掉。

31
00:01:05,020 --> 00:01:06,455
把開關接起來，

32
00:01:06,470 --> 00:01:07,905
回路恢復完整，

33
00:01:07,920 --> 00:01:09,618
燈又亮了。

34
00:01:09,633 --> 00:01:12,243
開關控制的是路徑是否連通，

35
00:01:12,258 --> 00:01:14,952
不是讓電池突然消失。

36
00:01:16,052 --> 00:01:17,799
先想一想。

37
00:01:17,814 --> 00:01:18,987
電池還在，

38
00:01:19,002 --> 00:01:20,212
燈泡也還在，

39
00:01:20,227 --> 00:01:21,987
為什麼開關一斷開，

40
00:01:22,002 --> 00:01:24,808
這個燈就無法持續發光呢？

41
00:01:28,108 --> 00:01:29,780
因為只有這一條路，

42
00:01:29,795 --> 00:01:32,331
缺一處就不能繞回來。

43
00:01:32,346 --> 00:01:34,768
不是只讓缺口後面沒電流，

44
00:01:34,783 --> 00:01:38,208
而是整條回路都沒有持續電流。

45
00:01:39,308 --> 00:01:42,518
這些活動都在畫面上完成。

46
00:01:42,533 --> 00:01:44,380
不要拿東西碰插座，

47
00:01:44,395 --> 00:01:45,543
不拆電池，

48
00:01:45,558 --> 00:01:49,048
也不要用導線直接連接電池兩端。

49
00:01:50,148 --> 00:01:52,608
如果用一片材料補上缺口，

50
00:01:52,623 --> 00:01:54,195
路看起來接上了，

51
00:01:54,210 --> 00:01:56,133
燈就一定亮嗎？

52
00:01:56,148 --> 00:01:58,145
我們固定電池和燈泡，

53
00:01:58,160 --> 00:02:00,416
只換中間的材料。

54
00:02:01,516 --> 00:02:03,088
換上裸露銅片，

55
00:02:03,103 --> 00:02:04,239
兩端接好，

56
00:02:04,254 --> 00:02:05,763
燈亮了。

57
00:02:05,778 --> 00:02:08,076
鋁片也能讓它亮。

58
00:02:08,091 --> 00:02:10,288
銅和鋁容易讓電流通過，

59
00:02:10,303 --> 00:02:12,672
我們稱它們為導體。

60
00:02:13,772 --> 00:02:15,182
換成塑膠片，

61
00:02:15,197 --> 00:02:16,944
這個燈不亮。

62
00:02:16,959 --> 00:02:19,094
塑膠通常不容易導電，

63
00:02:19,109 --> 00:02:21,732
所以電線外皮常用這類材料，

64
00:02:21,747 --> 00:02:24,208
隔開裡面的金屬線。

65
00:02:25,308 --> 00:02:26,893
這裡的乾燥木片，

66
00:02:26,908 --> 00:02:29,455
也不容易讓電流通過。

67
00:02:29,470 --> 00:02:30,218
不過，

68
00:02:30,233 --> 00:02:32,343
潮濕或其他條件改變，

69
00:02:32,358 --> 00:02:34,105
實際結果可能不同，

70
00:02:34,120 --> 00:02:36,632
不能拿來測試安全。

71
00:02:37,732 --> 00:02:38,592
所以，

72
00:02:38,607 --> 00:02:40,067
除了完整路徑，

73
00:02:40,082 --> 00:02:42,792
還要有合適的導電材料。

74
00:02:42,807 --> 00:02:45,117
光是把物品放在缺口上，

75
00:02:45,132 --> 00:02:47,832
並不保證能讓燈亮起來。

76
00:02:48,932 --> 00:02:49,592
再來，

77
00:02:49,607 --> 00:02:51,180
把兩個相同的燈，

78
00:02:51,195 --> 00:02:53,042
接連放進同一條路，

79
00:02:53,057 --> 00:02:54,779
這叫串聯。

80
00:02:54,794 --> 00:02:56,717
在同一電池模型下，

81
00:02:56,732 --> 00:02:57,805
兩個都亮，

82
00:02:57,820 --> 00:02:59,872
但比單燈時暗。

83
00:03:00,972 --> 00:03:02,194
仔細比較，

84
00:03:02,209 --> 00:03:04,807
這兩個相同的燈一樣亮。

85
00:03:04,822 --> 00:03:07,257
不是先遇到電流的燈比較亮，

86
00:03:07,272 --> 00:03:10,400
也不是它先把電流吃掉一半。

87
00:03:11,500 --> 00:03:13,147
現在取下一個燈，

88
00:03:13,162 --> 00:03:14,885
留下缺口。

89
00:03:14,900 --> 00:03:17,035
另一個也熄掉了。

90
00:03:17,050 --> 00:03:19,022
因為串聯只有一條路，

91
00:03:19,037 --> 00:03:20,185
一處斷開，

92
00:03:20,200 --> 00:03:22,584
整條回路就中斷。

93
00:03:23,684 --> 00:03:26,094
在穩定流動的串聯電路裡，

94
00:03:26,109 --> 00:03:28,156
各處電流相同。

95
00:03:28,171 --> 00:03:29,569
兩個燈比較暗，

96
00:03:29,584 --> 00:03:33,040
和電池以及整條路的電阻有關。

97
00:03:34,140 --> 00:03:36,906
這裡用相同、固定電阻的燈來比

98
00:03:36,921 --> 00:03:38,012
較。

99
00:03:38,027 --> 00:03:40,975
真實燈泡會受溫度等因素影響，

100
00:03:40,990 --> 00:03:42,575
所以畫面的亮暗，

101
00:03:42,590 --> 00:03:44,696
不是實測亮度。

102
00:03:45,796 --> 00:03:47,518
換個接法。

103
00:03:47,533 --> 00:03:49,656
把兩個燈分到不同支路，

104
00:03:49,671 --> 00:03:51,656
每一支都能接回電池，

105
00:03:51,671 --> 00:03:53,368
這叫並聯。

106
00:03:53,383 --> 00:03:56,544
兩個燈各有自己的完整回路。

107
00:03:57,644 --> 00:03:59,379
再猜一次。

108
00:03:59,394 --> 00:04:01,541
如果只取下上面那個燈，

109
00:04:01,556 --> 00:04:02,916
留下一個缺口，

110
00:04:02,931 --> 00:04:04,141
下面那個燈，

111
00:04:04,156 --> 00:04:06,640
會不會也跟著熄掉呢？

112
00:04:09,940 --> 00:04:11,300
在這個模型裡，

113
00:04:11,315 --> 00:04:13,612
下面的燈還亮著。

114
00:04:13,627 --> 00:04:15,500
上面的支路中斷了，

115
00:04:15,515 --> 00:04:16,850
但下面的支路，

116
00:04:16,865 --> 00:04:20,016
仍然有接回電池的完整路徑。

117
00:04:21,116 --> 00:04:22,926
把上面的燈裝回去，

118
00:04:22,941 --> 00:04:24,463
再取下下面的燈，

119
00:04:24,478 --> 00:04:26,676
上面的仍然能亮。

120
00:04:26,691 --> 00:04:28,038
兩個都取下，

121
00:04:28,053 --> 00:04:30,976
才沒有任何燈能繼續發光。

122
00:04:32,076 --> 00:04:34,661
我們先把電池當作穩定電源，

123
00:04:34,676 --> 00:04:36,323
所以一支路斷開，

124
00:04:36,338 --> 00:04:38,498
另一燈亮度不變。

125
00:04:38,513 --> 00:04:40,598
真實電池有供電限制，

126
00:04:40,613 --> 00:04:43,016
不能無限增加燈泡。

127
00:04:44,116 --> 00:04:44,901
最後，

128
00:04:44,916 --> 00:04:46,538
燈泡發光的能量，

129
00:04:46,553 --> 00:04:48,288
從哪裡來？

130
00:04:48,303 --> 00:04:49,938
電池裡的化學能，

131
00:04:49,953 --> 00:04:51,776
透過電路傳給燈泡，

132
00:04:51,791 --> 00:04:53,784
轉成光和熱。

133
00:04:54,884 --> 00:04:57,069
回路裡的電荷持續流動，

134
00:04:57,084 --> 00:04:59,281
沒有被燈泡吃掉。

135
00:04:59,296 --> 00:05:01,094
燈泡轉換的是能量，

136
00:05:01,109 --> 00:05:04,768
而電池也不是憑空製造新的電子。

137
00:05:05,868 --> 00:05:08,878
如果電池已經無法供應足夠能量，

138
00:05:08,893 --> 00:05:10,565
就算線路都接好，

139
00:05:10,580 --> 00:05:12,928
燈也不能持續發光。

140
00:05:12,943 --> 00:05:14,128
完整回路，

141
00:05:14,143 --> 00:05:16,688
還需要能供能的電源。

142
00:05:17,788 --> 00:05:19,260
開關斷開時，

143
00:05:19,275 --> 00:05:20,360
電池仍在，

144
00:05:20,375 --> 00:05:22,961
但這個回路不再持續把能量傳給燈

145
00:05:22,976 --> 00:05:24,123
泡。

146
00:05:24,138 --> 00:05:25,235
接回去，

147
00:05:25,250 --> 00:05:28,060
還要確認電池和燈泡都能正常工

148
00:05:28,075 --> 00:05:29,208
作。

149
00:05:30,308 --> 00:05:32,480
換你到研究台。

150
00:05:32,495 --> 00:05:34,418
沿著線找完整回路，

151
00:05:34,433 --> 00:05:36,393
改開關、換材料，

152
00:05:36,408 --> 00:05:38,318
再比較串聯和並聯，

153
00:05:38,333 --> 00:05:41,776
說出每一次燈亮或不亮的原因吧！