電池為什麼會有記憶效應?提到人類至今最偉大的發明,電當仁不讓會占據一個席位電的使用和推廣的确很大程度地提高了人們的生活質量和生産效率因此,現在不少設備都是靠電驅動的為了提高生活的便利性,人類再次發明了可移動電源,即電池,我來為大家科普一下關于電池為什麼會有記憶效應?以下内容希望對你有幫助!
提到人類至今最偉大的發明,電當仁不讓會占據一個席位。電的使用和推廣的确很大程度地提高了人們的生活質量和生産效率。因此,現在不少設備都是靠電驅動的。為了提高生活的便利性,人類再次發明了可移動電源,即電池。
點亮了黑夜的電
可人類研究了幾百年也沒能讓儲量有效的電池在供能方面産生質的飛躍。不過,牛津大學裡居然有兩塊幹電池為電鈴供電180多年。兩節幹電池為什麼能讓電鈴堅持響動這麼多年?這個已經敲了一百多億次的電鈴為什麼備受重視?
聞名世界的牛津電鈴
這個堪稱“勞模”的電鈴已經在牛津大學的走廊上永不停歇地響動了180多年,而科學家通過研究發現,這個電鈴的電池還沒有明顯的枯竭現象。所以,接下來的百年内,如果沒有外界刺激,這個電鈴能繼續運作下去。
牛津電鈴
這麼耐用的電鈴結構卻很簡單,牛津電鈴中間的兩節幹電池隻是和兩個最常見的鈴铛以及夾在鈴铛中間的金屬球直接串聯起來。也就是說整個電鈴隻有電鈴與電池的連接和金屬球與電池的連接,這就有效地保證了電池電量使用效率的最大化。再加上電鈴和金屬小球需要運轉需要的能量也并不多,牛津電鈴就通過用最簡單而經典的靜電排斥原理運轉了近兩百年。
電鈴結構
科學家們普遍認同的是,牛津電鈴能持續工作這麼多年的主要原因是其電池儲量較大而自身消耗很小。可如何也想不通電池原理的科學家們又不忍心就這樣拆開這個跨世紀的神奇發明。所以他們隻能從這個電鈴的制造者入手研究。然後他們就發現這個跨世紀的經典電鈴其實隻是當時牛津大學的一位物理學家在從不知名地方買來後,随手放在實驗室旁邊的。
電荷
當時所有人都沒有把這個簡單的電鈴看得多重要,因為它隻是實驗室旁邊一個随處可見的電鈴。所以,關于這個電鈴的來曆的記載也隻有一些模糊的隻言片語。為了保護這樣堪稱奇迹的現象,越來越重視牛津電鈴的牛津大學還專門為這個電鈴扣上一個雙層隔音的玻璃保護罩來減少外界的幹擾。
玻璃罩保護
也許在很多年後,因電池沒電而停止運轉的牛津電鈴會被人們拆開,而這個困擾現在科學家們很多年的疑惑的答案會被揭曉。但現在我們隻能通過各種理論知識進行猜想。
關于電鈴運轉的猜測
最簡單的構造和最基礎的電池給不停運轉的牛津電鈴蒙上了一層神秘的色彩。甚至在過去的很長一段時間内,人們都認為牛津電鈴是傳說中的永動機。
傳說中的永動機
可這後來又被證實是完全錯誤的想法。而經過對電池發展史的反複研究,科學家們又有了一個關于電鈴的電池運轉原理的新猜測,那就是贊伯尼電堆。這種早在1812年就被發明出來的電池是采用将紙圓片隔在銀箔和鋅箔中間的方式來實現幹電池的供電。這種電池能夠儲存大量的電能,但由于制成的電池兩端的電壓過大,連接這種電池的用電器需要有極強的電壓承受能力。再加上贊伯尼電堆儲存的電量雖然多,可由于電池内部的電阻較大,電池能輸出的電流并不能讓很多常用的用電器運轉起來。這種原理的電池無法被應用在日常生活中。
用電堆發電
見過牛津電鈴的人都知道為什麼科學家會有這種懷疑了。那是因為牛津電鈴的兩節幹電池在外形上跟贊伯尼電堆原理的電池長得十分相似。而且雖然難以驗證,但科學家猜測牛津電鈴的電池外層的凝固物是融化的硫。他們認為牛津電鈴的電池制造者就是用這種方式來隔絕電池與外界的電荷交換。再加上電鈴和金屬小球的體積都很小,整個電鈴運轉需要的電流并不大。
硫
但由于這個猜測一直無法被驗證,我們目前還無從得知事實究竟是怎樣的。
“永不停歇”電鈴的意義
牛津電鈴之所以會引起人們的廣泛關注,除了它一直不間斷工作外,最大的原因就是牛津電鈴的電池很可能會給人類的電池創新和發展提供一個新的思路。目前市面上的電池雖然看起來種類和功能繁多,但實際上這些電池本質上都是化學電池。
電解液
用過的人都深有體驗,無論這些電池儲量多大,它們當中使用時間最長的也沒有超過一個星期。除了這種我們生活中常見的電池之外,人類目前還發明了另外一種供能方式的電池,那就是核電池。但核電池由于輻射較大且能量轉化率較低,一直沒能被推廣使用。所以電池的長期供能一直是讓相關研究者頭疼不已的問題。可牛津電鈴的電池卻做到了持續供能一百多年。如果能解開它的謎題,那人類使用的電池将實現一個從地到天的跨越。因此,那麼多的科學家才會對其中電池的運行原理提出各種猜測。
核電池
除此之外,牛津電鈴還是一個十分經典的實驗器材,它的曆史意義重大。人類短短的幾十年壽命并沒有辦法看到所有實驗的結果,而且有些曆時漫長的實驗可能需要經過幾代甚至幾十代人,才能出現結果。而關于牛津電鈴的電池的研究也是如此。著名的瀝青滴落實驗也是如此,研究人員花費70年才拍攝到瀝青滴落的畫面。
瀝青滴落實驗
這些實驗就像是時代的接力棒,由前人制造,然後一代一代傳下去,直到我們解出其中的真相為止。
結語
一百多年來持續響鈴一百多億次的牛津電鈴确實是一個了不起的發明,也是一個十分罕見的現象。同時,它還被開發成了一個旅遊景點,許多人因為它的奇迹慕名而來。這個永動機一樣的奇迹讓我們看到了發展的新希望。如果科學家們能研究出牛津電鈴的電池原理并制造出新型電池,那到時候我們的生活質量将會比現在提高不少。
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