电风扇的工作原理

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电风扇的工作原理

作者

李仁文。高雄县中山工商。综合高中。三年十班

电风扇的工作原理

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壹●前言

电风扇在这炎炎夏日之中是不可或缺的生活电器用品，记得在小时候时很喜欢边吃着甜品边吹着电风扇来消暑，那时候就在想只不过是在外面加上一个圆圆的罩子，里面一个很像螺旋桨的东西，竟然能产生那么大的风力，这再我又幼小的心灵里造成很大的震撼力，令我不得不佩服前人的智慧，所以希望藉由这次做小论文的机会，来了解在这之中藏着什么样不可思议的秘密。

贰●正文

一、电风扇介绍

电风扇简称电扇，是一种通过电力来驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。电风扇使人感到凉爽主要原理是通过电机驱动扇叶旋转，加速人体周围空气流通，人体从皮肤上毛孔蒸发水分的速度加快了，由于水分蒸发过程所带走的热量增多，所以使人感到凉爽。家用电风扇按结构可分为吊扇、台扇、换气扇、转页扇，空调扇（即冷风扇）等。许多电风扇还应用了电子技术和微电脑技术，可以遥控，但其主要电机驱动的原理基本上是不变的。空调扇（冷风扇）能吹出低温的风。它的原理是，电动机带动水（有时也用冰水增强效果）帘上下缓慢移动翻滚并驱动风扇把水帘周围有湿度的空气吹出，这种冷风主要用于夏天使人感觉舒适。且由原理决定了天气越干热，吹出冷风感觉越凉，因冷风还带有一定湿度，所以也起了净化空气的作用。

二、电风扇的架构

扇叶：有三枚叶片与四枚叶片之分别，形状很多各厂家之产品均不相同，其材料以前用铝、铁板等金属。最近因塑料工业进步，故大部分改用塑料叶片。

马达：扇叶与马达直接连结，马达旋转时直接转动扇叶，所以马达大多为电容启动式马达，其优点为启动电压少，于连续使用时比较经济，且对收音机或电视机没有杂音等之干扰。

罩网：原系为防止危险而装置的。但因与扇叶一样目标显著，故要求美观大方，

所以各厂商均积极致力于罩网之美化设计，每年均有新的产品推出。

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支架：支持马达、扇叶、罩网等，其内有速度调节器(swith)或定时开关(Time sw)、卷电源线装置、遥控器开关用插座等。此外马达背后装有摇头装置或受此传导而驱动的设备，在桌扇或立扇则在支柱内附有调整高度的弹簧等滑动机构。

上下俯仰机构：近来采用弹簧线离合器(Clutch)以代替调整颈部俯仰风向之蝶螺丝，系自动调整之装置。现以国际牌NF-146 STR 为例，说以其构造及原理－上下

俯仰机构系利用马达本身之重力与俯仰弹簧所产生之平衡力矩使其停止。当其受外力时即随其所受之外力情况而改变其上仰或下仰之位置，其平衡之位置随外力之大小与钢球对其固定之位置来决定。

立体转向机构：立体转向机构是连杆之一端与轴以铰链方式连结，使其不能左右移动，为了使马达本身做上下15 度之立体转向时，马达亦作同样之立体转向运动。

摆头装置：电扇的摆头传动装置系利用转子转动时，经齿轮组而带动，以达到摆头旋转之目的。

三、电流磁效应

１、电流的磁效应：由于电荷的移动而产生感应磁场的现象，称为电流的磁效应。安培定律：一载流导线所产生的磁场大小，与通过导线上的电流大小成正比，与距导线的距离成反比。

安培右手定则：而在一导线中电流与感应磁场方向的关系可用安培右手定则说明，如下（图一）所示，右手握导线时拇指为电流方向，另四指为磁场方向。因此，两条平行的导线，当电流的方向相同时会相互吸引，电流的方向相反时会相互排斥。（注一）

〈图一〉安培右手定则

(资料来源:吴松竹。电流的磁效应。检索于:2008.03.22，.tw/upload/file/50.ppt#256,1) 电风扇的工作原理

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四、电动机的原理：

直流发电机原理：一般的电动机或发电机都包含转子和定子，转子为可旋转的部份，定子为固定不动的部份。基本上，电动机的原理和发电机的原理可说非常相似。概略而言，电动机是由外界的电源提供电流，使其通过转子或定子，以产生磁力进而相互作用而旋转；而发电机则是以水力、火力或其它力量来转动在磁场中的导线（转子），因而在导线产生电压，如下〈图二〉。（注二）

〈图二〉直流发电机原理

(资料来源:王如茵(2005)。简易电风扇。检索于2008.02.28，

/ClareL/simple-fan.html)

直流电动机原理：佛来明左手定则

直流电动机是由外部电源提供电流，使其通过转子（导线），使转子磁场与定子磁场相互作用而转动，如下（图三）。

〈图三〉佛来明左手定则

(资料来源:邱奕志。电动机。检索于2008.02.28，

.tw/printed/agrijournal/no.12/12-05.PDF )

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在上（图三）中，M 表示定子磁场方向，I 表示流过转子导体的电流方向，F 则是

表示转子与定子磁场相互作用所产生作用力的方向，而F 力则是使转子转动的主要力。由于磁场的磁力，可由永久磁铁或电磁铁产生，因此电动机的转子或定子，都可以是电磁铁或永久磁铁。（注三）

参●结论

以前总是在想电风扇到底是怎么转动的？为什么电风扇转动会使人感到凉爽？现

在这些问题对我来说终于有了解答，让我不得不佩服现在的科技，这也让我更深刻的明了，人们如果想要过着更舒适的生活，那就得付出更大的代价和心血去努力完成，虽然这会对大部份的人感到现实，但是天底下没有白吃的午餐，唯有靠着大家日益求新的精神去慢慢的实现，成功绝对是可以实现的。

肆●引注资料

（注一）吴松竹。电流的磁效应。检索于2008.03.21，

.tw/upload/fi

e/50.ppt#256,1

（注二）王如茵,苏哲贤,杨明华,林思滢。(2005)。简易电风扇。检索于

2008.02.28，

/ClareL/simple-fan.html

（注三）邱奕志。电动机。检索于2008.03.21，http:// agriauto.bime. .tw/ printed

agrijournal/no.12/12-05.PDF__