《电磁学》课程教学资源（课堂拓展）从电鱼放电说起

从电鱼放电说起

从电鱼放电说起

引言恩格斯在100多年前总结自然科学成就时指出：“地球几乎没有一种变化发生而不同时显示出电的现象”。下面从生物电的一种说起：电鳐和电鳗等电鱼可以放出强大的电流

引言 ◼ 恩格斯在100多年前总结自然科学成就时 指出：“地球几乎没有一种变化发生而 不同时显示出电的现象”。 ◼ 下面从生物电的一种说起：电鳐和电鳗 等电鱼可以放出强大的电流

内容要点本文对电鱼放电的原理提出了一个模型，之后提出相关的一些应用电鱼为公会放电个设想用电鳗加热水三电鳗和伏打电池四前景及问题

内容要点 ◼ 一 电鱼为什么会放电 ◼ 二 一个设想——用电鳗加热水 ◼ 三 电鳗和伏打电池 ◼ 四 前景及问题 本文对电鱼放电的原理提出了一个模型，之 后提出相关的一些应用

电鱼放电模型细胞膜外带处于静息状态时，电板的膜电位：一正电，细胞膜内带负电一般不受激时，电鱼身体上两个部位之间没有电势差细胞的膜电位

◼ 处于静息状态时，电板的膜电位：细胞膜外带 正电，细胞膜内带负电 ◼ 一般不受刺激时，电鱼身体上两个部位之间没 有电势差。 细 胞 的 膜 电 位 电鱼放电模型

神经层接收电信号时，产生动作电位6000~10000个肌电板串联而成每个肌电板有能力产生3u0.15V左右的电压实际中电鳗放电的电压最高可高达800V

◼ 神经层接收电信号时，产生 动作电位。 实际中电鳗放电的 电压最高可高达 800V。 6000～10000个肌电板 串联而成 每个肌电板有能力产生 0.15V左右的电压

一个设想利用电鳗加热水大水池里有很多成年电鳗，水面很多对电极每对电极的两个电极在水池外用导线串上一个电阻连接起来。电阻用于对池外水加热电鳗放电烧水示意图电鳗二廿二二电极福电阻R=2502

一个设想——利用电鳗加热水 ◼ 大水池里有很多成年电鳗,水面很多对电极 ◼ 每对电极的两个电极在水池外用导线串上一个电阻连 接起来。电阻用于对池外水加热。 电 鳗 放 电 烧 水 示 意 图 电鳗 电极 电阻 R=250Ω

假设电阻2502且电阻不被烧坏电鳗的数量足够多，对一对固定的电极来说总会不停的有电鳗撞上来，提供电压电鳗频繁放电后因为疲劳电压降低，采取各种3.措施让放电的平均电压保持在500伏左右。电鳗撞上电极放电时，认为电流全部流入电极X电鳗电极电阻R=25022

假设 1. 电阻250Ω 且电阻不被烧坏。 2. 电鳗的数量足够多，对一对固定的电极来说， 总会不停的有电鳗撞上来，提供电压。 3. 电鳗频繁放电后因为疲劳电压降低，采取各种 措施让放电的平均电压保持在500 伏左右。 4. 电鳗撞上电极放电时，认为电流全部流入电极。 电鳗 电极 电阻 R=250Ω

电极所串的电阻的功率：：由焦尔定律u=1000WpR这时通过电鳗的电流即为通过电阻的电流：500=2 ( A)250

◼ 电极所串的电阻的功率：由焦尔定律， =1000 W ◼ 这时通过电鳗的电流即为通过电阻的电 流： =2（ A） R u p 2 = 250 500

可行性分析允许通过电鳗的最大电流就是2.5一3A这也是电鳗噢！1休息时作游客观赏之用■难得的美味

可行性分析 ◼ 允许通过电鳗的最大电流就是2.5—3 A ◼ 休息时作游客观赏之用。 ◼ 难得的美味 这也是电 鳗噢！

电鳗和伏打电池最初，伏打把一个铜板和一个锌片插在盐水中电池功率很小后来模仿电鱼的电器官把许多铜片、盐水泡过的湿麻布片和锌片交替锌片叠在一起，得到功率较食食盐水大的直流电池湿麻布串联增大了总的电动势灯泡铜片

电鳗和伏打电池 ◼ 最初,伏打把一个铜板和一个锌片插在盐水中， 电池功率很小。 后来模仿电鱼的电器官， 把许多铜片、盐水泡过 的湿麻布片和锌片交替 叠在一起，得到功率较 大的直流电池。 串联增大了总的电动势