腳踏車 車燈 】 改造 自己 的 腳踏車 ， 用 布丁盒 、 鋁箔紙 與 小 燈泡 做出 一 個 可以 照亮 路面 的 腳踏車 車燈 吧 。 想 一 想 ， 你 還可以 怎麼 做 ？ 第5 課 認識 電路 方向性 與 開關 學習 重點 1. 認識 電子 元件 方向性 2. 認識 發光 二極體 （ LED ） 3. 認識 不同 的 開關 4. 創意 思考 與 發想 進到 國中 課程 之後 ， 你 可能 會 發現 ： 使用 電子 元件 時 老師 都 會 特別 地 叮嚀 「 方向 」 。 這 是 因為 我們 身邊 的 常用 元件 都 有 正負 方向 的 分別 ， 如果 接反 了 ， 有 可能 會 使得 電子 元件 損壞 ， 或是 造成 元件 爆炸 的 小 意外 。 為了 避免 這些 情況 發生 ， 如何 識別 電路 正負 或是 元件 方向 就 變 得 非常 重要 了 。 下面 我們 就 一起 來 看看 要 怎麼 分辨 吧 。 認識 電子 元件 方向性 在 我們 目前 的 常用 元件 中 有 幾 種 需要 注意 ： 二極體 、 電容 、 IC ， 這些 元件 上 都 會 標示 正極 的 方向 。 另外 ， 在 電路板 上 也 會 標示 哪 個 方向 是 正極 ， 因此 拿到 元件 時 ， 可 別 馬上 就 急 著 把 元件 插到 電路板 上 ， 而是 要 先 確認 方向 正確 後 再 裝上 元件 喔 ！ 二極體 、 電容 和 IC 。 電池 的 安裝 也 有 方向 ， 在 安裝 家 裡 電器 用品 時 ， 務必 要 記得 裝 在 對 的 方向 唷 。 電路板 上 正 極 標示 （ 方形 ） 。 安裝 方向 錯誤 而 炸掉 的 IC 。 認識 發光 二極體 發光 二極體 （ Light-emittingdiode ， 以下 簡稱 LED ） 是 一 種 近年 來 經常 出現 在 我們 日常 生活 中 的 電子 元件 ， 舉凡 ： 在 路 上 閃爍 的 告示牌 、 紅綠燈 、 行人 專用 號誌 上 的 小 綠人 … … 等 ， 都 看 得 到 LED 的 蹤跡 。 LED 有 著 省電 、 體積 小 、 顏色 多樣 、 光線 強 等 特點 ， 因此 製作 專題 時 也 時常 會 使用 LED 來 增加 展示 的 效果 。 LED 的 使用 上 有 三 點 要 特別 注意 ： 第一 點 是 它 的 正負性 ， 一 顆 單色 的 LED 一般來說 會 有 一 支 長 、 一 支 短 的 接腳 ， 長 的 為 正 極 ， 短 的 為 負極 。 另外 ， 我們 可以 看到 LED 內部 有 兩 片 金屬片 ， 其中 小片 的 為 正極 、 大 片 的 為 負極 。 以上 兩 種 方法 都 可以 做為 判斷 基準 ， 但 最 常用 的 還是 直接 以 LED 的 接腳 長短 做 區分 。 第二 點 要 注意 的 是 ：LED 會 有 「 順向 偏壓 」 的 問題 。 因為 LED 是 二極體 ， 而 二極體 是 一 種 半導體 ， 它 用 了 兩 種 元素 ， 放 在一起 時 會 阻礙 電子 通過 ， 在 正確 的 方向 施予 電壓 電路 才 會 導通 ， LED 才 有 辦法 發光 。 如果 無法 達到 所 需 電壓 ， 就 沒辦法 發光 ， 就 會 像是 去 推 一 個 很 重 的 箱子 ， 力氣 不 夠 就 推 不 動 一樣 。 LED 的 長接腳 與 短接腳 。 LED 內 的 金屬片 。 小 提醒 記憶 LED 正 負極 的 小 口訣 — — 「 長正 短負 」 一般來說 ， LED 的 順向 偏壓 最 小 為 1.7 V ， 所以 如果 我們 拿 一 顆 只有 1.5 V 的 3 號 電池 ， 是 無法 使 LED 燈 亮 起來 的 。 至少 需要 使用 兩 顆 或 兩 顆 以上 的 1.5 V 電池 才 能夠 讓 LED 發光 。 最後 一 點 需要 注意 的 是 ： 使用 LED 時 的 「 電壓 」 不能 太 高 。 當 一 顆 LED 只 能 承受 5V 的 電壓 時 ， 如果 我們 給 它 9V ， 就 會 使得 電流 超過 LED 能 承受 的 範圍 ， 造成 LED 燒 起來 ， 就 像是 受到 猛烈 攻擊 造成 防護罩 失效 。 要 避免 LED 燒 起來 的話 ， 除了 選擇 合適 的 電壓 ， 也 可以 加上 電阻 來 保護 LED 。 關於 電阻 ， 我們 會 在 下 一 節 進行 詳細 介紹 ， 在 本 章節 中 就 先 統一 加上 220 Ω 的 電阻 。 常見 的 LED 用品 。 LED 加上 220 歐姆 電阻 。 1.5 V 電池 無法 使 LED 亮起 。 燒毀 的 LED 。 認識 常見 的 開關 最 常 用來 控制 電路 的 方式 就 是 使用 各 式 的 開關 ， 例如 ： 使用 船型 開關 來 打開 家 裡 的 日光燈 ， 或是 用 電視 遊樂器 搖桿 上 的 按壓 開關 控制 螢幕 中 的 主角 做出 動作 ； 大家 都 愛玩 的 遙控 車 上 也 有 用來 控制 電源 的 滑動 開關 ， 這些 都 是 基於 以 開關 控制 電路 的 原理 。 下面 就 來 認識 一下 生活 中 常見 的 開關 吧 。 船型 開關 船型 開關 是 最 常見 的 開關 之 一 ， 電視機 、 遙控器 上面 多半 都 是 此 類型 。 這 種 開關 是 用來 控制 電源 的 開啟 與 關閉 ， 你 可以 注意到 有的 船型 開關 上 會 寫上 0 和 1 ， 代表 的 就 是 開 （1） 和 閉 （0） 。 當 你 發現 電器 無法 啟動 的 時候 ， 就 趕快 找找 看 電源 開關 是否 有 打開 吧 ！ 類似 的 開關 還 有 滑動 開關 、 搖頭 開關 。 微動 開關 微動 開關 通常 會 藏 在 機器 中 ， 它 的 特色 是 可以 在 施力 很 小 的 狀態 下 做出 反應 。 常見 的 微動 開關 有 藏 在 冰箱 的 燈光 啟動 開關 ， 以及 印表機 的 復位 開關 。 常見 的 船型 開關 。 微動 開關 。 按壓 開關 最 常見 的 按壓 開關 則 會 藏 在 家 中 的 遙控器 、 遊樂器 搖桿 等 裝置 中 ， 是 一 種 只要 「 按 」 下去 就 會 產生 反應 的 電子 元件 。 重力 開關 有的 東西 搖 一下 會 發出 「 喀喀 」 的 聲音 ， 然後 電器 就 會 產生 反應 ， 這 很 有 可能 就是 裝 了 這 種 開關 ， 像是 常見 的 小型 計步器 裡面 就 有 這樣 的 開關 。 重力 開關 在 受到 搖動 或 改變 運動 狀態 時 就 會 將 電路 導通 或是 斷開 ， 常見 的 如 ： 震動 開關 、 水銀 開關 或是 滾珠 開關 等 。 如何 測試 開關 簡單 的 開關 測試 方式 可以 用 我們 在 上 一 節 學到 的 方式 來 測試 ： 將 電池 與 燈泡 接上 後 ， 用 電線 來 測試 看看 開關 的 哪 個 方向 是 啟動 、 哪 個 方向 是 關閉 。 教學 小 建議 在 這邊 老師 和 家長 可以 嘗試 讓 學生 記錄 並 畫下 開關 接通 的 接腳 位置 。 遊樂器 搖桿 上 的 按壓 開關 。 行動電源 上 的 滑動 開關 。 幾 種 常見 的 重力 開關 。 測試 開關 。