自然界中的电是如何形成的?还有人工发电的方法有哪些?

生物电

电在生物体内无处不在。生物学家认为,构成生物体的每一个细胞都是一个微型发电机。细胞膜内外有相反的电荷,膜外有正电荷,膜内有负电荷。膜内外钾钠离子分布不均是细胞生物电产生的基础。但是生物电的电压和电流都很低,只能用精密仪器测量,所以生物电直到1786才被意大利生物学家测量出来。

人体的任何细微活动都与生物电有关。外界刺激、心脏跳动、肌肉收缩、眼睛开合、大脑思维等。都伴随着生物电的产生和变化。人体的某个部位受到刺激后,感觉器官就会兴奋起来。兴奋会沿着传入神经传到大脑,大脑会根据兴奋传来的信息做出反应,发出指令。然后传出神经会把大脑的指令传递给相关的有效器官。它会根据指令完成相应的动作。这个过程中传递的信息——兴奋——就是生物电。也就是说,感官与大脑之间的“刺激反应”主要是通过生物电传导来实现的。心脏跳动时会产生1 ~ 2毫伏的电压,眼睛睁开和闭上时会产生5 ~ 6毫伏的电压。阅读或思考问题时,大脑产生0.2 ~ 1 mV的电压。正常人的心脏、肌肉、视网膜、大脑的生物电变化是很有规律的。因此,我们可以通过比较患者与健康人的心电图、肌电图、视网膜电图和脑电图来发现疾病。

在其他动物中,许多生物的电流和电压都相当高。在世界上一些海洋的海岸上,有一种大型海鸟——军舰鸟,有着高超的飞行技巧。它能在飞鱼落入水中前的一瞬间抓住飞鱼,从不失手。经过10多年的研究,美国科学家发现军舰鸟的“电细胞”非常发达,它的视网膜和脑细胞构成了一套功能齐全的组织。它的视网膜是一种比现有任何雷达都要先进百倍的“生物雷达”,它的脑细胞是一台无与伦比的“生物计算机”,所以才有了上述绝技。

还有一些鱼有特殊的发电器官。比如鱼雷,广泛分布于热带、亚热带沿海水域,能产生100伏的电压,足以杀死一些小鱼。非洲尼罗河的电收缩电压为400-500伏。南美洲亚马逊河和奥里诺科河中的电级形状像泥铲和黄盐,有两米长,可以产生2安培的瞬时电流,电压为8000伏。

植物体内也有电。为什么含羞草会“弯腰”,当人们用手指触摸它时会害羞?向日葵的金面为什么总是对着太阳微笑?为什么捕蝇草像聪明的青蛙一样在树叶上捕捉昆虫?这些都是因为生物电。比如含羞草的叶子受到刺激后,立即产生电流,电流沿着叶柄以每秒14 mm的速度行进到叶子基部的小球形器官,引起球形器官的活动,进而带动叶子移动,使叶子闭合。很快,电流消失,树叶恢复原状。在北美,有一种人和动物都不敢靠近的电竹。一旦不小心碰到它,

此外,一些生物,包括细菌、植物和动物,可以将化学能转化为电能,发光而不产热。特别是海洋生物,据统计,生活在中等深度的虾的70%的种类和个体以及鱼的70%的种类和95%的个体能够发光。夜晚,在海洋的某些区域,生物光闪耀,汇聚成壮观的海洋奇观。

核能发电、潮汐发电、风力发电、水力发电和火力发电。