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现代社会 , 很多东西都需要电池才能使用 , 比如遥控器、电动车、闹钟 , 以及一些大型设备等 。
各种型号的电池
而针对不同的设备 , 所需要的电池类型不同 , 其续航时间也不同 。
美国在上世纪70年代先后发射的旅行者1号和旅行者2号 , 至今还在太空中运行 , 由于它们的任务会和太阳渐行渐远 , 所以并没有安装太阳能帆板 , 而是采用的电池 。
算下来 , 它们的电池已经用了40多年了 , 你们知道用的是什么电池吗?
这个大家可能很少听说 , 用到的是核能驱动的电池 , 其中的放射性元素就是钚 。
核电池
由于元素具有半衰期 , 所以当钚耗尽时 , 可能就是探测器罢工的时候了 。
但是 , 这还不是世界上持续时间最长的电池 , 咱们今天要了解的牛津电铃 , 已经持续放电180多年 , 并且响铃100亿次了 , 不过奇怪的是 , 人类至今却不知其电池构造 。
牛津电铃的180多年这个电铃现在就摆放在 , 英国牛津大学克拉伦登实验室门厅的架子上 , 第一眼看上去 , 它就是一个普通的实验装置 。
克拉伦登实验室
但是神奇的是 , 这个被罩在双层玻璃中的电铃 , 竟然已经持响了180多年了 , 几乎很少有实验会持续这么长的事件 。
据记载 , 这个电铃是在1840年 , 由牛津大学物理学教授罗伯特·沃克 , 从仪器制造商沃特金和希尔那买回来的 。
至今那个玻璃罩都没有被人打开过 , 就这样任它工作到现在 。
不过值得注意的是 , 据可查资料显示 , 这个电铃的寿命可能还更长 , 因为它或许在1825年时就已经被制造出来了 。
牛津电铃
如果从制造出来那一天起 , 它就开始持续响铃的话 , 那截至2022年 , 它已经响了197年了 , 这简直是不可思议 。
牛津电铃的构造从外表上看 , 牛津电铃的装置确实不难 , 在绝对隔绝空气的环境中 , 其中有两个干电池 , 它们组成串联的电堆 。
在两块电池中间 , 悬挂着一根丝线 , 上面吊着一个直径为4毫米的金属球 。
而电池的末端都是一个半球形的黄铜铃铛 , 而金属球就位于两个铃铛之间 。
金属球和铃铛
三者之间仅有一点缝隙 , 而这个电铃的声音 , 就是依靠金属球在铃铛之间来回摆动 , 以此敲打铃铛起到打铃的效果 。
我们很难想象它是如何做到 , 持续这么多年来回摆动的 。
毕竟在我们看来 , 电池的耐用性其实就是和使用它的时间成反比 , 但是至今这一趋势还没有怎么在牛津电铃身上体现出来 。
对此 , 很多科学家们也是一头雾水 , 不知道它究竟是如何长时间运作的 。
金属球在其中来回摆动
对牛津电铃工作原理的猜测金属球能够来回摆动 , 依靠的就是两块电池的电力 。
简单来说 , 就是当金属球碰到其中一个铃铛时 , 上面就会携带正电荷 。
由于二者属于相同的电荷 , 于是就会产生细微的斥力 , 使得它被撞击到另一个铃铛上 。
此时金属球身上携带的已经是负电荷了 , 于是它又会被另一边吸引 。
就这样循环往复 , 牛津电铃已经形成了一个2赫兹震荡的周期 。
大致工作原理
那么关于它是如何运行的 , 这两块干电池是否具有特殊功能 , 或者其内部的真实结构究竟如何等 , 我们接下来看看科学家们的猜测 。
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