106年12月底至107年1月初，我在任教自然課六年級電磁鐵的單元時，發現學生實驗出了一個反常的現象：串聯兩顆三號乾電池的90圈線圈電磁鐵，其能吸起的迴紋針數量，以大數法則亂吸數次的結果，平均上只有單顆電池的一半！
換言之，串聯兩顆電池的這個幾個線圈（當時我做了四個），其電流居然比不串聯的，還要小！
電壓增倍，電流怎麼可能會小呢？而且居然還小成了只剩大約一半而已！
說實在也怪，這個章節我已經是第三年任教了，之前兩次並沒有發現這個反常的現象。我苦思不解下，曾懷疑，是不是我製作的「串聯兩顆電池的線圈」，剛好四個都製作品質不良，在接點的位置接觸不良（即使我自認已經纏得很緊），使其電阻太大，反之另四組「接單顆電池的線圈」製作品質特別好，電阻很小，導致只有1.5伏特，也能驅動比3伏特還要強一倍的電流？所以我重做了幾組器材，發現無效，反常依舊；又乾脆極端的把「串聯兩顆電池的線圈」，改成連接「雙電池電池盒」（依據變因控制原則，「串聯兩顆電池的線圈」和「接單顆電池的線圈」所用的電池盒照理說必須是同一款式，電線不能剪裁）並把電線剪到最短，試圖將「電線太長電阻太強」與「接點不利」的假設都削弱，結果：反常依舊！「串聯兩顆電池的線圈」就是拼不過「接單顆電池的線圈」！
我還懷疑過是不是電池有問題，即使他們都是新的鹼性電池。這是不是鹼性電池的電流具有某種上限呢？我從鹼性電池換成碳鋅電池去做，結果：反常依舊！甚至，還更明顯了！「串聯兩顆電池的線圈」更是拼不過「接單顆電池的線圈」！在之前運用全新鹼性電池施作時，「串聯兩顆電池的線圈」四組之中還有一組的數據比較大，可以「媲美」接單顆電池的線圈，而換成碳鋅電池後，四組都拼不過了，且所有數據大約都是鹼性電池的一半。可見得，碳鋅電池的內電阻確實比鹼性電池大，幾乎是鹼性電池的兩倍，導致電流折半。
這出現了一個關鍵：電池的內電阻。難道電池的內電阻會造成什麼異常的機制嗎？我們從以上的挫折中至少可以發現，在這樣的器材條件下，電池的內電阻是一個影響電流強度非常重要的因素。可是，就算單一電池具有很大的內電阻R，而就算電池外的線路（電線、接點、線圈）的總電阻較小，為r，在電池串聯，單一電壓為1.5伏特，兩個為3.0伏特之下，串聯電池的電流I2，依然沒有理由反而比單一電池電路的電流I1小啊！畢竟：
I1＝1.5V/(R+r)=3.0V/[2(R+r)] =3.0V/(2R+2r)
仍小於
I2=3.0V/(2R+r)
如果我還是要把研究注意力放在電池內電阻上，我就只能提出一個大膽的假設了----電池的內電阻不是固定的，它會因為電流的增大而增大。
這個假設的想像是：是否因為電池是一種利用化學藥劑安裝的構造物，會發生我高中所說的「極化現象」）？也就是電極附近的化學物質被消耗得太快，來不及從周邊擴散補給，或說，這些離子不當的聚集在電極的附近了，電路「塞車」了？從巨觀上來看，就好像電阻突增了？
偏偏，外接的90圈線圈、電線、接點，這些東西的總電阻太小（而不是太大），使得電流在接通之時就太強，尤其串聯了兩個電池的電流更強，使極化效應劇烈形成，結果，就造成了串聯兩個電池的電路，極化更劇烈，電阻高過單一電池的兩倍，一秒內，電流就降到比單一電池還小的地步了？
而前述所謂「90圈線圈、電線、接點，這些東西的總電阻太小」，可以分析為「漆包線不夠細」、「纏了90圈的漆包線還不夠長」，電流就如脫韁野馬，去挑戰電池的內電阻。君不見，這次玩電磁鐵的時候，電池熱熱的，而不是電線熱熱的，或線圈熱熱的？就表示，電能的消耗，主要發生在電池，而不是外電路。
試圖查詢網路，看看有沒有網友遇到這個反常現象，以及他們有沒有討論出合理的解釋。找了很久才找到，有一位網友提出的看法和我的前述不謀而合：正常的電池與電器間的關係，是電器的電阻很大，由電器在耗電。這時，電池的電阻問題，被忽略不計。但不正常的雙方關係，當電器居然沒什麼電阻，而電池的電阻變得不可忽視的時候，就會出現電池電阻被串聯，容易產生反常的現象。（正常的親子關係，是家長比較強，家長教導小孩；不正常的親子關係，父母因為太軟弱，事情都被小孩牽著鼻子走。）
為了證實這個假設，我製作了一個265圈的線圈，試圖增大「電器」的電阻，然後測試連接單一電池、串聯兩顆電池、串聯三顆電池、串聯四顆電池的比較。
發現這個反常不再了！
但是！電池增加的時候，磁力的增加，很明顯的並不是線性的關係！而是有一個明顯的上限：
一到兩顆串聯之間，磁力大增！
兩到三顆、三到四顆之間，磁力不怎麼增加。多做幾次，有時還會有點小反常。
這個結果再次證明了，線圈的電阻「相對太小」，是造成電池電阻激增，發生極化現象，導致電流不能再上揚，反而阻滯電流的原因。265圈的線圈，雖然因為電阻增大了許多，電流受到抑制，延緩了電池的極化現象，而使1.5伏特和3伏特之間的電流增強效應明顯，但3伏特和4.5伏特之間、4.5伏特和6伏特之間，就因為電壓又太大、初始電流又太強，使極化現象又發生；就算極化現象沒有發生、造成反常，至少，這些電池所面臨的電流，是有上限的挑戰的，一旦逼近上限，就無法再因為電壓的倍增而繼續上升，反而受到化學物質條件的限制，而提升甚少。
針對串聯電池是否一定會增加電磁鐵磁力的議題，我還做了一個延伸探討：幾乎所有的教材都會說，電池並聯不會造成小燈泡更亮或電磁鐵吸力更強，或是說，至少不明顯。還有坊間自修的題庫說，並聯四顆電池的效果，還不如串聯兩顆電池來得有效。
經實驗證實，這是錯的！
因為，光就理論上，並聯就是有效的。
因為並聯的本身會增加電路的截面積，所以電阻會減半。
這又回歸到剛才的問題----電池的內電阻到底重不重要？如果比起小燈泡的電阻，微不足道，那並聯電池，對小燈泡的增亮，也許不明顯；但今天用這90圈線圈的電磁鐵，在電阻太小的情況下，電池有沒有增加並聯，則是非常的明顯、有效的措施！
對此我又做了一個教具，當場秀給學生看，連接單一電池、並聯兩顆、並聯三顆、並聯四顆電池，90圈線圈電磁鐵所能吸起的迴紋針數？果然四個都不一樣！而且每增加一顆並聯，都有明顯差別！並聯越多，吸得越多！與前述預期相符！當然，並聯一到兩顆之間，差異最大，因為電池內電阻是減半的；並聯三到四顆之間，差異最不明顯，因為電池內電阻只減少為四分之三。
所以，「並聯四顆電池的效果，還不如串聯兩顆電池來得有效」，對直徑4毫米，長度6公分，內插9公分長3毫米粗的生鐵鐵芯的90圈線圈的電磁鐵磁力影響來說，這是錯的。
以上分析混雜了許多在下未經精確證實的一些假設，請先達不吝指正！
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