带电。方案、说明

带电。无线电电子电气工程百科全书

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在生物界中，有许多过程与电现象相关。让我们看看其中的一些。许多花和叶能够根据时间和日期关闭和开放。这是由代表动作电位的电信号引起的。外部电刺激可以迫使叶子闭合。此外，许多植物都会遭受损坏电流。相对于正常组织，叶子和茎的部分总是带负电荷。如果您将柠檬或苹果切开，然后将两个电极连接到果皮上，它们将不会显示电位差。如果将一个电极应用于果皮，而另一个电极应用于果肉内部，则会出现电位差，并且检流计将记录电流的出现。

印度科学家玻色研究了一些植物组织在被破坏时电位的变化。特别是，他用检流计将豌豆的外部和内部连接起来。他将豌豆加热到高达 60°C 的温度，记录了 0,5 V 的电势。同一位科学家检查了含羞草垫，并用短电流脉冲刺激了它。当受到刺激时，就会产生动作电位。含羞草的反应不是瞬时的，而是延迟了0,1秒。此外，另一种类型的激发，即所谓的慢波，在受损时出现，在含羞草通路中传播。该波绕过垫，到达茎，导致动作电位沿着茎传播，并导致附近的叶子掉落。含羞草通过移动叶子来响应垫的刺激，电流为 0,5 μA。人类舌头的敏感度低10倍。

在鱼类中也能发现与电有关的同样有趣的现象。古希腊人对水中遇到的鱼十分警惕，这会让动物和人冻僵。这条鱼是一种电鳐鱼，被称为鱼雷。

在不同鱼类的生活中，电的作用是不同的。其中一些使用特殊的器官在水中产生强大的放电。例如，淡水鳗鱼产生的张力足以击退敌人的攻击或使受害者瘫痪。鱼的电力器官是由失去收缩能力的肌肉组成的。肌肉组织充当导体，结缔组织充当绝缘体。来自脊髓的神经到达器官。但总的来说，它是交替元素的细板结构。鳗鱼有 6000 到 10000 个元件串联在一起，形成一根柱子，每个器官大约有 70 个柱子，沿着身体分布。

在许多鱼类（香鲶鱼、刀鱼、齿鱼）中，头部带正电，尾部带负电，但电鲶鱼则相反，尾部带正电，头部带负电。鱼类利用其电特性进行攻击和防御，以及寻找猎物、在浑水中航行以及识别危险的对手。

还有弱电鱼。他们没有任何电气器官。这些都是普通的鱼：鲫鱼、鲤鱼、米诺鱼等。它们感受到电场并发出微弱的电信号。首先，生物学家发现了一种小型淡水鱼——美洲鲶鱼的奇怪行为。他感觉到水中有一根金属棒在几毫米的距离处向他靠近。英国科学家汉斯·利斯曼（Hans Lissman）将金属物体封装在石蜡或玻璃壳中，然后将其放入水中，但他未能欺骗尼罗河鲶鱼和香鲶鱼。鱼感觉到了金属。事实上，事实证明，鱼类具有感知微弱电场强度的特殊器官。为了测试鱼类电感受器的敏感性，科学家进行了一项实验。他们用黑布或纸将鱼封闭在水族箱中，并在附近放置一块小磁铁。鱼感受到了磁场。然后研究人员只需将手移到水族馆附近即可。她甚至对人手产生的最弱的生物电场也有反应。

鱼并不比世界上最灵敏的仪器更差，有时甚至更好，记录电场并注意到其强度的最细微变化。事实证明，鱼不仅是漂浮的“检流计”，而且还是漂浮的“发电机”。它们向水中辐射电流，并在其周围产生电场，其强度比普通活细胞周围产生的电场强得多。

在电信号的帮助下，鱼甚至可以用特殊的方式“说话”。例如，当鳗鱼看到食物时，它们开始产生一定频率的电流脉冲，从而吸引它们的同伴。如果将两条鱼放入一个水族箱中，它们的放电频率会立即增加。竞争对手的鱼通过发出信号的强度来确定对手的强度。其他动物没有这样的感觉。

鱼生活在水中。海水是极好的导体。电波在其中毫无衰减地传播数千公里。此外，鱼类具有肌肉结构的生理特征，久而久之就成为“活的发电机”。鱼积累电能的能力使它们成为理想的电池。如果能够更详细地了解其运行细节，那么电池制造方面将会发生一场技术革命。鱼类的电定位和水下通信使得渔船和拖网之间的无线通信系统得以开发。

最好以 1960 年英国皇家学会展览上展示的一个带有电黄貂鱼的普通玻璃水族箱旁边写的声明作为结束。两个电极被放入水族箱中，并与电压表连接。当鱼静止时，电压表显示 0 V，当鱼移动时，电压表显示 400 V。人类仍然无法解开这种电现象的本质，早在英国皇家学会成立之前就观察到了这种现象。

自然界中电现象之谜仍然让科学家们兴奋不已，并需要一个解决方案。

作者：LP 亚岑科

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