有没有关于生物发电的实验(中学)例子?

老鼠是一种普通的动物,但它能发电。也许你会感到惊讶。有人曾经从一只活老鼠身上获得了驱动频率为500千周的无线电发射机所需的能量。

老鼠体内的生物电据说可以维持这个发射器正常工作六个月(按每天工作八小时计算),而且本身没有衰减。根据测量,鼠标消耗的电流为0.68A..当电压为0.23 V,负载电阻为500ω时,鼠标最大输出功率可达155 μ W。

研究表明,动物的眼睛也能发电。当人们将一根极细的导线放入动物眼睛的神经细胞中,在光的作用下,这些细胞发出的电流被放大654.38+0万倍,然后记录在示波器的屏幕上,发现这种微弱的电流可以随着光强、时间等因素的变化而变化。

许多生活在海洋中的鱼也有发电的能力。

据统计,世界上有发电能力的鱼大约有500种。鱼类依靠自身的电器官,可以在水的黑暗世界中导航、交流、交配、觅食、攻击、识别其他鱼类的性别、种类甚至年龄。

各种鱼的发电技能各不相同。非洲鲶鱼可以产生350伏的电压。电鳗能产生500伏以上的电压;大射线产生的电流可以烧坏50A的电阻丝。

鱼雷是发电专家。它看起来像一把厚厚的团扇,背部和腹部扁平,头部和胸部连在一起,尾巴呈粗杆状。鱼雷的一对小眼睛长在背部和前部的中央,身体的腹侧表面有一条横向的狭缝,两侧各有五个鳃孔。鳐鱼常栖息在太平洋、大西洋、印度洋等热带、亚热带海域的海底,行动缓慢,体长约2米。在我国东南沿海,鱼雷也有分布,但体积较小,一般在0.3米以下。

鳐鱼长在深水里,怎么能发电呢?经过解剖研究,原来鱼雷的头部、胸部和腹面两侧各有两个肾形和蜂窝状的“发生器”。每个“发生器”由大约600个六边形柱状管组成,柱状管由多片肌纤维组织重叠而成。肌纤维组织的一侧与神经末梢相连。当鱼雷的大脑神经受到刺激和兴奋时,鱼雷因为一块块肌纤维组织就像蓄电池中的极片,又因为圆柱形的管中充满了胶质绝缘物质,所以放电时鱼雷的电压高达80 V左右,一个电脉冲的大射线甚至可以让6个100W的灯泡像霓虹灯广告牌一样闪烁。

电鳗生长在美国中部和南部的河流中,尤其是亚马逊河和圭亚那河流域的下游。电鳗体长可达2米,重约20公斤。虽然没有背鳍,但是胸鳍特别发达。电鳗是最强有力的放电鱼类之一。它的发电器官由两排非常发达的纵向肌肉组织组成,位于胸鳍上方和测量线下方。一条体长50厘米的电鳗能发出40 ~ 300伏的生物电,体型较大的电鳗据说能用生物电杀死马那么大的动物。因此,人们在捕捉美味的电鳗时,不得不把一些牲畜赶到河里消耗电鳗的电力,然后用网和手捕捉筋疲力尽的电鳗。

电鳗的发电机不仅可以寻找食物或抵御敌人的伤害,还可以利用电能器官在水中进行交流和导航。当鱼群中的雄性鳗鱼靠近雌性鳗鱼时,它们可以改变电荷的强度。

象鼻鱼也是一种可以发电的鱼,多分布在热带非洲的河流或湖泊中。它的嘴很长,头很大,约占其体重的1/25 ~ L/28,是其他任何低等脊椎动物所不能及的。

象鼻鱼的发电器官长在尾端两侧。在安静状态下,象鼻鱼可以发出低频电脉冲。如果附近有象鼻鱼,发现它们发出的电脉冲可以立即迅速增大。到了一定程度,两边的电脉冲又降低,逐渐回到正常的低频状态。

象鼻鱼不仅可以发电,它的背上还有一个可以接收电波的东西,就像雷达的天线一样。当象鼻鱼的鼻子和眼睛潜入土壤寻找食物时,尾部的发电机可以向周围发射电脉冲。如遇敌方破坏,背上的无线电接收器收到无线电波反射信号后,可立即发出警告,象鼻鱼得以逃脱。

人们用电在空中交流,是从电报开始的,它只有80多年的历史;但是鱼用电来交流,却有几千年的历史。更难能可贵的是,鱼可以在水中交流,这是一项了不起的技能。虽然人类的现代通讯技术高超,可以用无线电波与地球上任何地方进行通讯,甚至可以与月球建立联系。但是,如果他们要与15米深度的潜艇通信,无线电波的发射功率必须在几兆瓦左右,潜艇无法应答信号。随着潜水深度的增加,交流会越来越困难。然而,一些生活在海洋中的鱼类拥有出色的水下交流能力。比如一条一公斤重的鲭鱼,可以用很小的力量与数百米外的同伴建立联系,甚至可以从水中向空中发射相关信号。

这种非凡的技能引起了人们的极大兴趣。到了现代,在研究鱼类利用电进行水下通讯的基础上,又发展出了水下无线电波发射器。据说这种新型发射器在输出100 MW功率时,可以与250米外的目标建立联系。

在研究利用生物电进行交流时,生物无线电也是一个重要的研究课题。

我们知道生物活动不仅会产生生物电,还会向空气中发射无线电波。例如,肌肉活动可以产生无线电波辐射。人体在吸气时,胸部的肌肉可以产生辐射频率为1504周的无线电波(有时可以产生更高的频率)。

实验还表明,除了头骨,人体的所有肌肉都能产生无线电波。更神奇的是,一些小肌肉会发出特别显著的电信号,比如人类手中的小指肌肉,发出的无线电信号最强。