熊猫实验室冷知识：你知道皮卡丘如何发电吗？

拿着圆球，往前投掷，大喊着：“上吧，皮卡丘！”，召唤出自己的宝可梦。小时候一直想养一直皮卡丘来烤红薯吃，但是妈妈说，小朋友不可以玩电，可是，皮卡丘那么萌，它放的电会有危险吗？

皮卡丘到底是如何发电的？解释皮卡丘的放电原理前，我们先来说说电鳗。电鳗，一种以能短暂强力放电而闻名的淡水鱼类。栖息在南美洲的亚马逊河及奥里诺科河流域，生性昼伏夜出，可靠发出的电流击毙水中小动物为食。肉味鲜美，富有营养。

据说在古希腊和罗马时代，医生们常常让病人接触电鳗，利用电鳗放电来治疗风湿症和癫狂症等病。不过效仿需慎重，毕竟美洲电鳗的最大电压可达800多伏，这么强的电压可以电死一头牛。

电鳗尾部两侧的肌肉由规则排列着的6000~10000枚肌肉薄片组成，薄片之间有结缔组织相隔，并有许多神经直通中枢神经系统。每枚肌肉薄片像一个小电池，只能产生150毫伏的电压，但近万个“小电池”串联起来，输出电压便高达300～800V。电鳗的头部是负极，尾部是正极，电流从尾部流向头部。当电鳗的头和尾触及敌体，或受到刺激影响时即可发生强大的电流。

那么，你猜电鳗会不会电到自己？一般放电电压达10W伏，爆发时可高达100W伏！皮卡丘作为聪明的电气宝贝，发电原理与电鳗相似，但又高级很多。回顾皮卡丘每次放电前的表现：

情绪波动，皱眉毛，浑身带着电晕这是皮卡丘从产生电流到发电之间的升压过程当皮卡丘自己或主人受欺负了，神经系统开始释放乙酰胆碱，促进放电细胞发电，电荷开始富集。由于皮卡丘放的是直流电，所以它的发电细胞应该是呈一定规律的串联排列，而且很有可能是一个发电块串联着一个发电块，这些发电块分布在静脉和动脉血管周围，分布在静脉周围的发电块，与右边脸颊的小红点连接，分布在动脉周围的发电块与左边脸颊的小红点连接。

“看见皮卡丘放电时两颊出现的电火花了吗？”

在发电块产生各种负离子和正离子之后，这些离子会分别经由动脉和静脉往心脏回流一次，然后正负离子分流，正离子随着静脉血流向右边小红点，负离子随着动脉血流向左边小红点。这样，皮卡丘脸颊的小红点就成了一个天然的电容装置，积蓄电压后准备随时放电了。这个阶段产生的富集电压可以达到4WV。

（我们来解剖一只皮卡丘便于说明吧）

皮卡丘真正厉害的是，它的皮肤会分泌一种物质，用于捕捉空气中的微量电荷。它表皮中大量的电解质电离，使正电荷大量聚集在皮肤表面，负电荷富集在尾巴处，加上之前的电容电量溢出，自身也有一部分的电荷导入表皮，产生一个升压过程，此时的皮卡丘可以爆发出6WV的高电压。接下来，皮卡丘就要放大招了。

▲（萌化你~）

它的放电源在脸部，尾巴属于高导电物质。由于高电压，皮卡丘已经把身体四周的空气都击穿了，甚至产生了电晕的效果，这就是高电压的作用下，空气都被电离了，由绝缘变成导电通道。皮卡丘优越的折线形尾巴在折线的拐角出有尖端突起部分，更利于放电。

关于皮卡丘是如何放电的简化的说明就是：脸部的两个小红点形成的电容+表皮正电荷富集+折线尾巴负电荷富集，产生高压，然后瞬间放电，最终击倒对手。皮卡丘本身导电，所以它自身肯定也一定有一套触电保护系统。据猜测，皮卡丘的肌肉组织中有一个网状导体结构裹住全身，使得电压高于自身耐电最高值时不被击穿。

经过一番研究和思考，皮卡丘的发电原理让我涨了不少知识。当然，与其相似能神奇发电的还有很多，譬如光伏板。啊？你还不知道光伏发电原理？那就顺带一起学习一下吧：典型的独立光伏发电系统工作原理。

在太阳的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器给蓄电池充电或者在满足负载要求的情况下直接给负载供电。如果日照不足或在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是基本原理大同小异。

光伏组件分类：

讲解那么多，不如动手做一次，南京的家长们！可千万不要错过《熊猫实验室》第三期啦~

《熊猫实验室》第三期——太阳能的利用