电鳗为什么会放电？
电鳗为什么会放电？
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早就知道电鳗会放电，应该是从一本儿童科普读物中看的，后来，看小孩做作业，其中有一道题有关电鳗的，说是电鳗的身体里有类似于叠层电池的部分，其他也没说清楚，所以，查阅了一些资料，简单的谈点个人的理解。
在电鳗的身体两侧，生长着一种特殊的细胞，正常情况下，细胞中正负电荷数量，呈电中性。一旦发起攻击或被攻击，电鳗的大脑就会给这些细胞发出指令，使细胞中的正离子发生定向移动，在细胞两端产生大约0.15V的电压，所以，也可以理解为一个细胞就是一个化学电池。
很显然，这样的电压太低，只有一节干电池的十分之一，用手直接触摸干电池的正负极，任何感觉都没有，电鳗的一个细胞几乎没有什么存在感。不过，电鳗的这种特殊细胞数量众多。都知道，电池串联起来，电压会增大，电鳗的细胞正是这样，许许多多的细胞串联，可以产生300～500V的电压，高的可达700～800V，已经远远超出安全电压的最大值，所以，就是人类以及一些大型的动物，也难以承受电鳗的攻击，更遑论那些小型的水中生物，一旦受到电鳗攻击，就难以逃生。
有意思的是，电鳗放电时，会对被攻击对象造成伤害，但电鳗本身却安然无恙，对此，我们只能叹服大自然的神奇。生物学家经过研究发现，电鳗身体两侧的这些细胞与电鳗的其他器官是绝缘的，这些器官都被绝缘层严密的包裹住，放电的电流根本不会流过这些器官。
另外，电鳗放电时如此高的电压，会产生很大的电流流过被攻击对象的身体，那么，如此大的电流，电鳗的细胞如何能承受的起？事实上，也承受不起！？
电鳗放电后，之所以安然无恙，是因为通过每个细胞的电流并不大。前面说了，为提高电压，电鳗的细胞要串联，其实，串联起来以后，还要再并联起来，所以，在外部很大的电流，在内部被分解到各串联部分，流过每一个细胞的电流很小，不会有什么影响。
串联增大电压，并联分离电流，运用的恰如其分，并且，电鳗肯定先于人类，不得不惊叹大自然的神奇！
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听到“电鳗”两个字，吃货会想到鲜甜肥美的鳗鱼饭，而好奇宝宝们的脑海里，是一条带电的鱼。EyeOpener今日话题，为什么电鳗会放电。
大自然里已知有电的鱼类多达350种，根据电流强弱评定等级，B班的弱电鱼，电量只有5号电池的2/3。A班的鱼都是强电“鱼”才。
而发电器在尾部的电鳗目前排位最高，实力稳占C位。
鱼尾两侧拥有八千枚左右的肌肉薄片，平日里，内外正负电荷保持平衡态。一旦发现敌情，大脑枢纽立刻通过脊神经发送信号给发电器，八千个小发电器同时开工，尾部负极，头部正极，电流就从鱼尾流向鱼头。总电压高达800多伏，电场直径两三米，足够电死一头牛。
那么满腹高压电的电鳗，靠什么决定要不要出招呢？靠时刻自带的隐形弱电场，和埋在皮肤里的电感受器，电鳗能定位分析来往鱼类，把周边环境摸得一清二楚，从而决定攻守进退。假如猎物就在前方，电鳗会马上放出两个600伏的攻击，先把对方打蒙，再从尾部发力，直到猎物彻底不动，再一口吞下。
而关于电鳗为什么电不到自己这个问题，只能说人家妈妈生得好，每一只电鳗，都自带绝缘效果一级棒的皮下脂肪组织。小伙伴们，你养过鱼吗，你会pick哪种鱼呢？
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电鳗为什么会放电？
★电鳗放电是大自然给电鳗的一种特殊生存法则，要不然这种生物早就灭绝了。犹如地球上的一些植物为什么它们有的枝干上长刺和开花结果后会变甜一样，繁衍生息。地球上的许多问题就是这样让人捉摸不透。
早在1800年，利用电鳗在体内积蓄电能的方式，让意大利物理学家亚历山卓伏特备受启发，制造出来全世界第一节干电池，那个时代叫：伏打电堆。不过伏特还是不知道电鳗并不会触及它本身，因为历史条件限制了聪明的科学家们的实验和检测。
从那个时候到现在已经过了200多年，科学仍然无法解释这种现象。有可能是因为放电的速度很快，所以才没有触及电鳗本身。而另外一种理论认为在放电的时候，电鳗会将身体弯曲到某个位置，来避免被电击。我们现在知道的也未必是真的，仅从科普书籍中了解的皮毛而已，因为科学研究永无止境。
电鳗它主要生活在南美洲亚马逊和圭亚那河流域。在泥泞平静的水域、溪流、池塘和沼泽地等低氧含量的地方，它们能在这种低含氧量的水域中生活。是因为它们会强制性地呼吸，所以每隔十分钟左右就会浮出水面透透气，电鳗也是一种夜间活动的物种，喜欢在阴暗的地方活动，它们的视力极差，但可以通过产生10伏左右的电压，在黑暗的水域中寻找方向，寻找食物。它们还可以像雷达一样利用电流来寻找猎物。幼年的电鳗稍微弱一些，这时候它们以无脊椎动物为食。但成年后则它们以鱼类、两栖动物、鸟类和冒险下水的小型哺乳动物为食。
科学家们曾经拍摄到电鳗聚集捕猎的情况，那电力可比其他捕猎方式强多了。电鳗的身体构造十分奇特，它的头部是负极，尾部是正极。属于直流脉冲电，放电时的每秒钟大概为300个脉冲。
电鳗的外形和鳗很相似，电鳗虽然名字中有一个鳗，但它并不是鳗的一种，从生物分类电鳗类似于和鲶鱼更为接近。有着长长的身体，属于淡水鱼类，电鳗行动迟缓，由于生存环境大多数为浑浊、缓流的水域，让它的眼睛严重退化，所以它的视力极差，必须依靠微弱的电流来感知周围环境，一旦探索到食物，毫不留情下毒嘴，全靠释放电来捕食和自卫，人们通常称之为电鳗。
它身体内部有一种奇特的放电组织，这种组织分布在尾部脊椎两侧的肌肉中，呈现长菱形；发电器分布在身体两侧的肌肉内，是由许多电板组成的，犹如叠层电池串联在一起。头部为负尾部为正。电流从尾部流向头部，占其身长的80％以上，加上两米的身长和光滑、粗壮的躯体，输出电压可达300~800伏，足已电死一头牛。为了更直观地展现电力，科学家将一个带有发光二极管和导电条的假手臂，放在电鳗面前，只见它一跃而起，紧紧地贴住手臂，噼里啪啦的电流声，听着就让人毛骨悚然，不停闪烁的发光二极管灯，更展示了它的威力。当电板的头部与尾部触及立体，或受到接触时，就会有强大的电流产生，这些细胞集中在电缆的尾部。所以被人们称为它是：藏在水里的“高压线”。
电鳗的放电是它捕获猎物的主要手段，因而也是它的主要生存手段，正所谓：适者生存。电鳗所放的电不仅能将小的动物电死，甚至能将比自己打得多的下水的牛马等牲畜击毙，可见电鳗有多么凶险。凭借着它放电的超强能力，电鳗几乎没有天敌。
电鳗自身不会被电的原因，是因为它们的身上大部分重要器官都被不导电的结构包裹着，在水中放电时，浑浊的水阻比它们身体结构电阻值小很多，就像一些喜欢用电打鱼的人一样，怕触电而穿着绝缘水裤一样保护自己。再者，电鳗不能无限放电。它们每放一次电后，都需要休息一段时间才行。但只要它们的身体一旦离开水，接触空气中时，空气中的电阻值比它的身体电阻值大很多，释放的电压就会电到它自己。
知足常乐2021.9.9日于上海
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在两千多年前，人们就发现有会放电的鱼类，如电鳗、电鳐、电鲇、瞻星鱼等。电鳗在放电动物中最为常见（对我国不去水族馆的人来说它们都很少见）。
享有“水中高压线”美誉的电鳗，瞬时电压竟然能达到800多伏，比我们家庭用电的220V电压要大得多，简直让人惊掉下巴！享有极高知名度的电鳗，是怎么发电的？会不会电死自己？
生物电流
生物的细胞、组织和器官在活动的时候都可能会产生微弱的电流和电位，神经活动和肌肉运动时发生信息传递就会有电流产生，信息的传递靠细胞间动作电势完成，但是这些电流极其微弱，并且无法积聚，所以普通的生物我们并不能放电。
秋冬人体发生的静电是因为衣物和人大量摩擦，冬天空气干燥，静电更容易发生，但并不是我们能够放电。
电鳗的结构
电鳗改变了自身的某些肌肉细胞，它们不同于普通细胞，称为“发电细胞”，组成发电器官，位于身体后部的两侧肌肉组织内，能放电的肌肉组织能占到电鳗身体的80%。
电鳗拥有成千上万的发电细胞，这些细胞内电解质的浓度发生变化的时候会产生一种懈怠电荷的离子流，每个细胞都像一个小小的电池，单独的一个细胞只能产生微弱的电压，但是发电器官内成千上万的发电细胞好比是无数串联在一起电池，通过串联可以将电压累积在一起，从而产生很高的电压。
电鳗放电能力
前天《自然》杂志新发表的一篇文章，科学家发现了新的电鳗物种，能产生高达860V的电压，以往发现的电鳗物种，放电能力通常在300V-800V之间，这次发现的名为Electrophorus voltai
是目前为止放电量最大的，远高于以往测量到的电鳗，不愧是“水中高压线”。
物理课上，36V以下的电压是安全电压，高于36V的就有可能对人造成伤害了，而电鳗放电能力普遍都高于了我们家用电器220V的电压。
放电的作用
作为鱼类的电鳗，它的身体柔软，牙齿也不锋利，而放电成为它们最有效的捕食方法。
放电捕食：电鳗通常生活在泥泞的浑水中，它们的视力退化，在浑水中本也难看清什么，电鳗利用自己体内的电流，电流如雷达一般，是它们的探测器，利用微弱的电流去“观看”周围环境，寻找猎物。当电鳗发现猎物后，它们会放电进击晕猎物，也还会藏匿自己，远程放电去攻击并诱导猎物。
电鳗会电到自己吗？
电鳗之所以能够利用放电进行捕猎，是因为江河湖海水是电的良导体，而电鳗自身也在水中，但它并不会电到自己。
电鳗体内所有重要的器官以及放电器官两侧，都被绝缘性很高的结构包裹住了，它们在水中放电的时候，电流是通过水传播，自身好比是包裹防电层的，所以不会电到自己。
但是一旦它受伤，如果身体两侧的绝缘结构同时受损，它自己放电的时候就好比裸露的两根电线，那么放电的时候就也会电到自己。
同时如果电鳗不是在水中，而是在空气中放电，空气可以说是很难导电的，这时候空气的电阻会远高于电鳗自身的绝缘层，那么它在空气中放电就也会电到自己。
电鳗仿生
17年12月的《自然》杂志上一篇文章介绍了一种模仿电鳗而造的电源，这种电源可以为心脏起搏器等身体内的电子设备供电。研究人员通过研究电鳗发电细胞如何产生强大电流，利用水凝胶，模拟电鳗的发电细胞解剖结构，然后将2500个左右类似结构组合在一起，组成一个能够产生110V电压的灵活且透明的电源。
但因为电鳗的发电细胞这样的自然产物更薄，电阻更小，这个仿生电池的总输出功率还比不上电鳗的放电能力，但未来，也许人能造出更厉害的设备。
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电鳗放电的本事来自它体内的一些能放电的细胞。
在电鳗的体内有一些特殊的细胞，当这些细胞受到神经刺激后，会打开其表面的离子通道，让大量的离子迅速通过细胞膜，而带电离子的运动就形成了电流。每一个细胞能产生的电压虽然只有0.15伏左右，但因为电鳗体内有很多这样的细胞，无数的细胞首尾相连，就构成了一种串联结构。从总体上看，电鳗就像一节超大号的电池，它的头部是负极，尾部是正极，电压能达到600-800伏。
当电鳗放电时，因为电鳗的身体有脂肪组织，这些组织的电阻很大，而它生活的环境——水，的电阻很小，于是电流就倾向于从水中传播。而电鳗身体虽然也会有一些电流通过，但因为它已经适应了这种相对较低的电流，所以不会被自己电死。
不过，电鳗的放电细胞不能持续高强度放电，随着放电次数的增加，它很快就会陷入疲惫状态，因此在生活中电鳗轻易不会用最大强度放电，而是用低电流完成环境探索、警示天地等行为，只有面对过于强的天敌时才会放强电。
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