电鳗放电特性的探究

电鳗

　　电鳗，是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类，输出的电压300～800伏，足以将人击昏。也因此被称为“水中高压线”。今天小编就和大家一起研究分析下电鳗放电的特性。
　　一、放电的能力
　　电鳗发电是一种捕食和打击敌害的手段，有时是一种生理需要。电鳗能随意放电，自己掌握放电时间和强度，发电器最主要的枢纽，是器官的神经部分。世界上有好多种电鳗，其发电能力各不相同。非洲电鳗一次发电的电压在200伏左右，中等大小的电鳗一次发电的电压在70～80伏，像较小的南美电鳗一次只能发出37伏电压。
　　电鳗输出的电压有300伏，平均电压为350多伏，美洲电鳗的最大电压达800伏，足以击死一头牛。放电时产生的电流是极微弱的，一般不到一安培；有时观察到的电压为500伏，电流为2安培，即功率为1000瓦的短时放电。虽然发出的是直流电，但放电频率每秒可达300个脉冲。
　　二、放电的损伤力
　　放电的损伤力取决于鳗鱼的大小和机体的状况。当电鳗长不到1米时，电压随着电鳗的成长而增加。当长到1米后，只增加电流的强度。电鳗每秒钟能放电50次，但连续放电后，电流逐渐减弱，10—15秒钟后完全消失，休息一会后又能重新恢复放电能力。在水中3—6米范围内，常有人触及电鳗放出的电而被击昏，甚至因此跌入水中而被淹死。电鳗可以放出50安培的电流，有海中“活电站”之称，也被人们称为活电池、电鱼等。
　　三、靠电来感知周围环境
　　电鳗尾部发出的电流，流向头部的感受器，因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门的细胞来监视电感受器的活动，并能根据监视分析的结果指挥电鳗的行为，决定采取捕食行为或避让行为或其它行为。有人曾经做过这样一个实验：在水池中放置两根垂直的导线，放入电鳗，并将水池放在黑暗的环境里，结果发现电鳗总在导线中间穿梭，一点儿也不会碰导线；当导线通电后，电鳗迅速往后跑。这说明电鳗是靠“电感”来判断周围环境的。
　　四、放电原理
　　电鳗体内有一些细胞就像小型的叠层电池，当它被神经信号所激励时，能陡然使离子流通过它的细胞膜。电鳗体内从头到尾都有这样的细胞，就像许多叠在一起的叠层电池。当产生电流时，所有这些电池（每个电池电压约15伏）都串联起来，这样在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压。许多这样的电池组又并联起来，这样就能在体外产生足够大的电流。用这些电流足以将它的猎物或天敌击晕或击毙。淡水里的电鱼需要更多的电池串联在一起，因为淡水的电阻较大，产生同样的电流需要更高的的电压。
　　五、电鳗自身不被电的原因
　　电鳗的放电器官在身体的两侧，而且它大部分的身体或重要的器官都由绝缘性很高的构造包住，在水中就像是一个大电池。电流由电阻最小的通路经过，所以在水中放电时，电流会经由水（电阻比电鳗身体小）传递，电鳗并不会电到自已。但如果电鳗被抓到空气中，因空气的电阻比它身体的电阻更大，放电的话就会电到自已了。另外，如果电鳗受伤使两侧的绝缘体同时破损的话，放电时就会像两条裸露的电线一样发生短路的现象。
　　足以见得，这是一个多么让人好奇又生畏的家伙，也难怪会入选美国《国家地理》杂志网站盘点的“地球上最令人恐惧的淡水动物”之一。