科学手电筒是怎样控制电流的（魔力科学小实验）

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文 | 魔力科学小实验，本文为原创，欢迎关注及转载分享。

智能手机的普及与发展，让中国毫无争议地坐上了全球无现金支付最大使用规模的头把交椅。

人多力量就是大！

如今，在街头巷尾的路边摊买一碗豆腐脑都能用手机支付了，不得不感叹时代的进步的确改变了我们的生活。

不过，手机也是个让人喜欢让人忧的存在。过度的使用与依赖，某些时候也给人们造成一些困扰。

今天的实验就跟手机有关。将线圈与二极管灯泡相连，放置在手机旁边，灯泡居然自动亮了！这背后隐藏着怎样的科学奥秘？这正是今天要探讨的主题。

实验目的

简单认识法拉第电磁感应定律，学会科学使用手机移动支付功能。

实验材料

智能手机、漆包线、二极管灯泡

操作步骤

1.将漆包线绕成线圈。（借助圆柱体更容易操作）

2.用刀片刮去线圈两端的涂层。

3.线圈两端与二极管的两个针脚相连，无需区分正负极。

4.为防止脱落，把二极管的针脚弯折过来，并将线圈置于已开启NFC功能的手机背后。（旁边也可以，距离不超过10cm）

现象及原理

通过上面的实验我们发现：打开手机设置里的NFC功能按钮后，连接了二极管灯泡的线圈放在手机背后，灯泡自动亮起来了，亮度呈周期性的变化。

把环境灯熄灭后，现象看得更清楚：

手机设置里面有一个NFC功能，打开该功能以后手机会发射电磁波。据法拉第电磁感应定律，交变的电磁信号会在其周围空间激发感生电场，这样就会在“线圈”中产生感生电动势。由于交变磁场的变化速率是周期变化的，所以感生电动势也是周期变化的。因此，“指示灯”在周期变化的电动势驱动下，亮度也会随之发生周期性的变化。

法拉第电磁感应定律

简单地讲就是指因磁通量发生变化而产生感应电动势。例如，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的电流称为感应电流。

感应电动势分为动生电动势和感生电动势。动生电动势的磁场恒定，导体或回路运动。感生电动势的磁场随时间变化，导体或回路静止。

不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。这是电磁感应现象的本质。

手机NFC是啥

手机NFC是近距离无线通讯技术的英文缩写，可以简单理解成一张非接触卡，用于商场、交通等非接触移动支付应用中。具有身份认证、票务、数据交换等多种功能，是移动通信领域的一种新型业务。

它的使用场景比较多：

1.可以当做地铁卡、公交卡使用；

2.可以直接对地铁卡、公交卡进行充值；

3.当做门禁卡使用；

4.近距离传输数据，比如照片。

使用手机NFC要注意

昨天吃午饭时刚好看到CCTV-13 新闻频道的一档法制节目，大意是犯罪嫌疑人通过不法手段获取他人手机里的照片，并利用特殊软件合成视频（据犯罪嫌疑人交代只需一分钟即可合成），代替当事人刷脸，进而非法获利。

说时迟，那时快，想到今天的实验主题，我扔下饭碗赶紧拍了几张警察破案的画面：

这些用照片做出来的动态视频，犯罪分子却大有用途：

以上图片源于CCTV-13

换句话说，犯罪分子只需要弄到你手机里一张照片，但凡需要你本人刷脸的场景，犯罪分子都你替你干了，是不是细思极恐？

而NFC支付安全最令人忧虑的就是“中间人”攻击，通过一台手机上安装某种形式的恶意软件，进而感染其他手机，可以窃取用户手机上的个人信息与数据，结合读取到的银行卡信息，带有NFC支付功能的手机就沦为了黑客的“取款机”。

所以，使用NFC传输数据或者支付时，应尽量避免与他人手机近距离接触；在安全可靠的软件市场下载NFC支付类应用；经常对手机进行扫描杀毒。

我的方法更保险：不用时，坚决关闭NFC功能。

毕竟，道高一尺魔高一丈也不是没有的事。

今天就唠到这里了，咱们下期见。

本期参考资料来源：

人民网-NFC安全产品亮相：防止恶意盗刷银行卡

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