電鰻放電特性的探究(1圖)
  • 2年前发布

電鰻放電特性的探究
電鰻

  電鰻,是魚類中放電能力最強的淡水魚類,輸出的電壓300~800伏,足以將人擊昏。也因此被稱為「水中高壓線」。今天小編就和大家一起研究分析下電鰻放電的特性。
  一、放電的能力
  電鰻發電是一種捕食和打擊敵害的手段,有時是一種生理需要。電鰻能隨意放電,自己掌握放電時間和強度,發電器最主要的樞紐,是器官的神經部分。世界上有好多種電鰻,其發電能力各不相同。非洲電鰻一次發電的電壓在200伏左右,中等大小的電鰻一次發電的電壓在70~80伏,像較小的南美電鰻一次只能發出37伏電壓。
  電鰻輸出的電壓有300伏,平均電壓為350多伏,美洲電鰻的最大電壓達800伏,足以擊死一頭牛。放電時產生的電流是極微弱的,一般不到一安培;有時觀察到的電壓為500伏,電流為2安培,即功率為1000瓦的短時放電。雖然發出的是直流電,但放電頻率每秒可達300個脈衝。
  二、放電的損傷力
  放電的損傷力取決於鰻魚的大小和機體的狀況。當電鰻長不到1米時,電壓隨著電鰻的成長而增加。當長到1米後,只增加電流的強度。電鰻每秒鐘能放電50次,但連續放電後,電流逐漸減弱,10—15秒鐘後完全消失,休息一會後又能重新恢復放電能力。在水中3—6米範圍內,常有人觸及電鰻放出的電而被擊昏,甚至因此跌入水中而被淹死。電鰻可以放出50安培的電流,有海中「活電站」之稱,也被人們稱為活電池、電魚等。
  三、靠電來感知周圍環境
  電鰻尾部發出的電流,流向頭部的感受器,因此在它身體周圍形成一個弱電場。電鰻中樞神經系統中有專門的細胞來監視電感受器的活動,並能根據監視分析的結果指揮電鰻的行為,決定採取捕食行為或避讓行為或其它行為。有人曾經做過這樣一個實驗:在水池中放置兩根垂直的導線,放入電鰻,並將水池放在黑暗的環境裡,結果發現電鰻總在導線中間穿梭,一點兒也不會碰導線;當導線通電後,電鰻迅速往後跑。這說明電鰻是靠「電感」來判斷周圍環境的。
  四、放電原理
  電鰻體內有一些細胞就像小型的疊層電池,當它被神經信號所激勵時,能陡然使離子流通過它的細胞膜。電鰻體內從頭到尾都有這樣的細胞,就像許多疊在一起的疊層電池。當產生電流時,所有這些電池(每個電池電壓約15伏)都串聯起來,這樣在電鰻的頭和尾之間就產生了很高的電壓。許多這樣的電池組又並聯起來,這樣就能在體外產生足夠大的電流。用這些電流足以將它的獵物或天敵擊暈或擊斃。淡水裡的電魚需要更多的電池串聯在一起,因為淡水的電阻較大,產生同樣的電流需要更高的的電壓。
  五、電鰻自身不被電的原因
  電鰻的放電器官在身體的兩側,而且它大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高的構造包住,在水中就像是一個大電池。電流由電阻最小的通路經過,所以在水中放電時,電流會經由水(電阻比電鰻身體小)傳遞,電鰻並不會電到自已。但如果電鰻被抓到空氣中,因空氣的電阻比它身體的電阻更大,放電的話就會電到自已了。另外,如果電鰻受傷使兩側的絕緣體同時破損的話,放電時就會像兩條裸露的電線一樣發生短路的現象。
  足以見得,這是一個多麼讓人好奇又生畏的傢伙,也難怪會入選美國《國家地理》雜誌網站盤點的「地球上最令人恐懼的淡水動物」之一。

THE END
喜歡就支持一下吧
評論 搶沙發