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电压最高可达800伏,电鳗是怎么发电的?为什么不会电到自己呢?

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瞬间释放出高达800伏特的高压电,就连鳄鱼都会被电晕,这就是电鳗的威力。

其实,能够放电的生物在自然界并不少见,但电鳗绝对是其中的佼佼者,当然了,也并非所有的电鳗都可以释放出高达800伏特的电压,能够释放出如此强力电压的是美洲电鳗,不过也不要小看了其它种类的电鳗,因为这个家族中的成员能够释放出的平均电压大概可以达到350伏特上下。电鳗虽然名字中有“鳗”,但其并不是鳗鱼,而是刀鱼,从生物学分类上来讲,与鳗鱼的亲缘关系较远,而与鲶鱼的亲缘关系较近。



电鳗的分布区域很广,在很多热带和亚热带的水域中都有分布,特别是那些流速缓慢的河水,无疑是电鳗的最爱,因为电鳗本身行动也比较迟缓。

这是因为电鳗没有背鳍和尾鳍,唯有依靠臀鳍的摆动在水中游泳。可以看出,电鳗的栖息环境与鳄鱼高度重合,所以难免会与鳄鱼发生冲突,在鳄鱼的眼中,电鳗不过是美味可口的食物,但当它们企图捕食电鳗,往往会被电鳗释放出的高压电电晕,当你恰巧看到一条鳄鱼在水中抽搐,那十有八九就是被电鳗电到了。



既然都在水中,鳄鱼会被电晕,为什么电鳗自己就没事呢?电鳗的电到底是怎么发出来的呢?

在电鳗的身体上,遍布有6000多个带电细胞,每个带电细胞之中都有正负离子,可以产生电位差,进而产生电流。当电鳗遭遇危险需要放电时,神经信号会触发这些带电细胞,于是离子流就通过细胞膜产生电流。每一个带电细胞可以产生约0.15伏的电压,很多带电细胞串联起来就形成了一个电池组,很多电池组再并联在一起就形成了一个可以释放高压电的叠层电池了。



电鳗释放的电流其实只有一到两安,但由于电压很高,所以功率也就超过千瓦,即便是像鳄鱼这样的大体型敌人也可以轻易电晕。

在一些电鳗较多的热带河流,也时常发生人类被电鳗电晕的事情,甚至曾经有被电鳗电晕溺水身亡的惨剧发生。那么,电鳗在放电时,为什么自己没有事呢?首先,电鳗自身是有保护组织的。电鳗的放电器官位于身体两侧表面,而在电鳗的皮肤之下存在着一层厚厚的绝缘脂肪组织,可以保护内脏不受电流的伤害。



其次,是电流的物理特性保护了电鳗。

电流总是沿着阻力最小的通路前进,而水的电阻要远远小于电鳗自身,所以发出的电会释放到水里,而不会进入电鳗的身体。由此可见,在两种情况之下,电鳗放出的电是有可能电到自己的,一种情况是电鳗的身体受了明显的外伤,脂肪组织受损,内脏也就没有了绝缘保护。另一种情况是电鳗被抓出了水,并在空气中放电,因为空气的电阻要显著大于电鳗的身体,此时电就不会被释放到空气中,而是会进入到自己的身体。



对于电鳗来说,发电不仅是一种防御手段,它还可以通过放电来进行导航和远程操控猎物。

电鳗这种独特的发电能力也为人类的科技进步贡献了灵感。19世纪初,物理学家伏特就是从电鳗的发电器官上获得了灵感,将铜片和锌片堆叠在一起,制造出了世界上第一个可以产生电力的伏特电池。类似的例子还有很多,比如我国自主研发的气凝胶离子马达和可伸缩纳米级仿生发电机都是参照电鳗的发电器官设计出来的。

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