不可思议的“牛津电铃”,180多年响了100亿次,至今不知道电池构造

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(1)

在英国牛津大学,克拉伦登实验室的橱窗里,放着这样一个看着很像烛台的仪器。其实这两根柱体根本就不是蜡烛,而是两节干电池。看上去,它就是一个普通的实验装置。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(2)

他们的上方串联在一起,下方则分别连接着一个黄铜铃铛;而仔细观察你会发现,在铃铛中间还挂着一个直径为四毫米的金属小球。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(3)

让人震惊的是,从一八四零年购买至今,这个被罩在双层玻璃中的电铃,竟然一直在工作着。他已经响了超过一百亿次,因此这两节电池也被誉为世界上最耐用的单电池。

那么问题来了,如此神奇的牛津电铃是如何工作的?它的电池为什么能用这么久呢?

其实牛津电铃的工作原理,和富兰克林铃的非常相似。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(4)

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。而在小球每次的撞击过程中,只有极少的电荷发生了移动,所以电量消耗的非常缓慢。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(5)

一百八十多年前制作的电池,怎么会这么耐用呢?

但是现在的电池放上几年都能没电。一百八十多年前制作的电池,怎么会这么耐用呢?因为自从电铃拿回牛津大学后,为了保证牛津电铃能继续工作下去,科学家们一直没有拆解电池。,所以隔绝空气可能是电池能够长久工作的原因之一。

我们可以看到,在电池的表面覆盖了一层硫磺,它的作用就是将空气隔绝,并且起到绝缘的效果,同时防止内部受潮。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(6)

科学家们猜测这个电堆应该是赞博尼电堆,。这是由朱塞佩·赞博尼在1812年发明的静电电池。它的主要部分就是银箔、锌箔等金属箔和圆盘形状的纸构成,这种纸的一面涂上了二氧化锰,另一面涂的是硫酸锌。将这些东西叠上几千层,再用带有端盖的玻璃管进行压缩,随后就可以将其浸入熔融硫绝缘了。另外这些纸片的电压为0.8V,由此可见这个其中电池的电压可以达到几千伏。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(7)

尽管它能提供的电流只有纳安,但是由于其内阻很大,所以即便短路也不会将其烧毁。并且金属球在铃铛之间的运动,只会传递很小的电流,因此电池的耗电量就会很少,如此才能持续那么长的时间。但是这仅是科学家们的猜测,因为关于电铃的详细说明和细节早已丢失了,所以除了将其拆除,对内部结构进行研究,也没有别的办法了。只不过,现在科学家们不愿意直接拆除电铃,因为这个实验已经打破了多个记录。

牛津电铃实拍(不可思议的牛津电铃)(8)

不仅成为了史上持续时间最长的实验,并且也是史上最耐用的电池。所以,现在只能等到电铃没电的那天,才有机会解开谜底了,但还需要多长时间,科学家们也未可知,我们也只能默默期待了。

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