一位同学在学习了“电和磁”的知识后,利用家里的两个玩具电动机设计制做了如图所示的“小制做”.可是,在实验中,该同学发现小灯泡的亮度总是不如用电池直接给灯泡供电亮,你认为其中的原因是______;该同学的设计用了“电和磁”的知识是______.