如何制作雅各布之梯

释放你内心的疯狂科学家
Jacob's Ladder
制作自己的DIY雅各布天梯时,请将设备盖上透明容器,远离电极。摄影:Brian Klutch

今年是史上最伟大的怪物电影之一——鲍里斯·卡洛夫主演的经典版《科学怪人》上映 85 周年。这部经典影片为我们带来了如今常见的恐怖片桥段,例如穿着不合身的实验服的疯狂科学家、手持火把的愤怒暴民,以及高压电的变形力量。

在影片中众多令人惊叹(无论是真实的还是虚构的)的机器中,雅各布天梯或许是最具标志性的。它由两根垂直的导线组成,通过一个缓慢向上移动的嗡嗡作响的电弧连接。雅各布天梯背后的科学原理很简单:当在导体(在此例中为两根导线)之间施加电压时,正极上的电子会试图跳到负极。为此,它们必须克服导线之间空气的绝缘屏障。

如果将电压调得足够高,电子就会挣脱束缚,将空气转化为等离子体。由于等离子体是优良的导电体,导线之间就会出现电弧。等离子体周围被加热的空气密度低于上方的空气,因此会向上移动。电子会随之移动,导致电弧传播。这种效果造就了一个壮观的电影道具——甚至是更令人印象深刻的车库景点。

警告:请在通风良好的区域使用。变压器插电时,切勿触摸电极或靠近电极一英尺以内,否则可能导致受伤或死亡。

规格

  • 时间:4 小时
  • 价格: $125
  • 难度:简单至中等

工具

  • 螺丝刀
  • 电烙铁

材质

  • 9,000 到 15,000 伏特的霓虹灯变压器
  • 三档接线端子排
  • 10 号接线端子螺钉
  • 胶合板,24 英寸 x 12 英寸 x 1⁄2 英寸
  • 两根 14 英寸长的 10 号裸铜线
  • 两个 1 兆欧电阻
  • 16 号绝缘电线
  • 1 英寸长的 10 号螺栓,螺钉头已切掉
  • 22 夸脱透明聚碳酸酯容器

说明

  1. 开始前,请确保变压器已拔掉插头。
  2. 用 10 号螺钉将接线端子排固定在胶合板的中心。
  3. 将 10 号铜线连接到接线端子排,中间留有一个端子。导线将用作电极。
  4. 取下电极之间端子上的螺钉,并用 10 号无头螺栓替换。
  5. 将导线垂直放置,使其在螺栓末端相距约 1 厘米,然后在顶部逐渐分开至最大间距 6 厘米。
  6. 将两个电阻串联焊接。一端连接到一个电极端子,另一端连接到螺栓端子。
  7. 用 16 号电线将变压器的正极端子连接到一个电极端子,将变压器的负极端子连接到另一个电极端子。
  8. 确保变压器外壳接地:如果变压器有接地螺钉,请将螺钉连接到电源插头的地线导体。
  9. 为安全起见,用透明容器盖住电极。
  10. 站在远离电极的安全距离处,插上变压器的电源。电弧将在螺栓处形成,沿电极向上移动,并在底部重新出现。

本文最初发表于 2016 年 3 月/4 月的《大众科学》杂志,标题为“利用雅各布天梯释放你内心的疯狂科学家”。

 

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