电池原理图解大全（180多年敲了百亿次）

自从人类发现能量守恒定律之后，永动机的幻想就破灭了，但是人类追求能源的长久性，脚步不会停止。

能量转换的基本规律

牛津电铃自使用开始，180多年内敲了百亿次，至今都还在工作，并且没有一个人知道电池的内部构造。

大学中的牛津电铃

在英国的某个实验室的大门上，挂着一个不起眼的装置，该装置的结构简单，是由玻璃罩子包裹的两根黄色的圆筒状物体。

这两根桶状的物体就是装置的电池，仔细观看就会发现，在电池的中间有一根金属线条连接。

在电池的底端分别悬挂着一颗铃铛，铃铛的中间有一颗金属小球，远看三者之间像是粘连在一起，其实三者都有一定的间隙。

牛津电铃底端

这就是电铃发音的工作原理，金属球在两个铃铛之间来回撞击，微量的运动看起来像是在震动，由此发出声音提醒着人们时间。

很难相信就是这样一个简单的装置，竟然能够工作180多年的时间。

牛津电铃装置是牛津大学的一位教授买回来的，教授的名字叫做罗伯特。

1840年，罗伯特发现自己的实验室需要这样的电铃来提醒自己工作时间，于是就找到了当时比较有名的制造商沃特金，希望能够从那里采购一个质量比较好的电铃。

沃特金表示，自己这里有一个可以用一辈子的电铃，罗伯特虽然不信，但还是买了下来，之后就放在实验室的门上。

当时谁也没想到它能响到今天

直到罗伯特老年的时候才验证了商家说的话，这个电铃居然真的可以用一辈子！

罗伯特死去之前叮嘱其他人，不要将电铃拆除，希望后人能记录下来，这个电铃究竟能工作多久。

电铃能工作多久，谁也不知道，毕竟它的质量实在是太强大了，至今都还在工作。

如此优秀的电铃究竟是谁制造出来的呢？

有专家对电铃的生产商进行了调查，根据蛛丝马迹进行推测，设计电铃的发明家很有可能是赞伯尼。

因为这两块静电电池看上去，与赞伯尼在1812年发明的电池块儿非常相似。

初具形态的电池

如此看来，牛津电铃的使用时长可能还得要加上28年的时间。

如果从它出生开始计算工作的话，它已经足足工作了209年，这是它可能存在的最长工作时间，实际可能要短一些，毕竟谁也不知道它是多久被制造出来的。

即便是最短工作时间，180多年的使用时长也是其他电池无法企及的。

要知道，在美国发射的航天探索器上搭载的两块儿核电池，也仅仅是供应了几十年的时间。

更何况牛津电铃还是19世纪的科技水平发明出来的，工作百年的历史足以让牛津电铃在全世界“昂首挺胸”。

闻名世界的牛津电铃

如此优秀的牛津电铃，它的工作原理又是怎样的呢？

牛津电铃工作原理

有关牛津电铃的工作原理，科学家们只有猜测，只要不将牛津电铃拆开，谁也不敢百分之百保证自己的猜测是正确的。

当然，金属球按时进行摆动，其来源肯定是两块电池能够及时提供电力产生的结果。

与其他电铃不同，牛津铃铛是依靠当中的金属小球和正负电荷来实现的，金属小球在靠近一边电池的时候，自身会携带正电荷。

金属小球振荡原理

两者之间的正电荷产生的磁力促使金属小球撞击向另一边，这个时候，金属小球又感染上了另一边的负电荷，两者排斥有将金属小球弹了回去。

如此循环往复，金属小球不断撞击两边的铃铛发声，一直到电力消失，金属小球自然也就停止了摆动。

在整个过程当中，由于金属小球与两边电池间隔距离很短，需要的力极小，两边的电池并不需要太大的电量，就能让小球发出响亮的声音。

或许这就是电铃能够持久工作的原因，这也是所有关于牛津电铃猜想当中可能性最大的。

目前人们只有猜想没有实锤

不过，即便电池能够长久地提供电力，但是它本身也会随着时间所磨损，那么它又是如何在长的时间当中，保存得如此完好的呢？

根据科学家猜测，电池能够保存良久的首要秘密在于外边笼罩的玻璃壳。

玻璃壳将外界的一切阻绝，让内部形成一个独立的空间，在这个空间当中，几乎不受到外界的侵蚀作用，寿命自然也就长久。

之后，就是包裹着两块电池的不明黄色物体。

不明黄色物体

黄色物体看上去像是硫磺，只有外部的一层，而在内部是由各类箔纸包裹而成的电池。

经过上千层的专业折叠，再用专门的玻璃管仪器进行压缩，最后再将两块包裹好的电池浸泡在熔融硫当中，进一步对电池进行封存。

金属球之间传递的电流很小，所以也不会出现烧毁的情况。

虽然看上去是一个比较粗糙的装置，内部的制造工序还是很精巧的，也难怪制造商信誓旦旦地保证罗伯教授特能够用一辈子。

一切的谜题都需要等到牛津电铃停止工作之后，人们才能将它拆开研究。

一切静待来日

在此之前，没有科学家愿意破坏一个工作了近200年的古老机器，因为科学家们都想见证一下，牛津电铃还能工作多久。

300年？400年？不管多久，人类都等得起，而且越是长久，才能让后世人类对牛津电铃更感兴趣。

牛津电铃的发明毕竟太过久远，不如先看看当今科学界最前沿的核电池。

核电池

核电池的发电原理是由一些半导体材料串联起来，通过一个合适的热源和转化器进行发电。

最核心的部分就是利用这些材料形成温差产生电量。

核电池结构

中国研究核电池的历史具有突破性进展，我国利用放射性同位素的衰变过程能够很好地释放热量的原理，发明出了一款更为稳定、长久的同位素核电池，在世界核电池领域都是前沿的工程。

同位素核电池同时也是核电池当中最受欢迎的领域，早已被美国和俄罗斯运用于航天事业当中。

美国著名的飞船阿波罗11号上，就装载了两个同位素装置。

学名：放射性同位素热电发电机

此前科学家们也考虑过用太阳能电池或者是普通电池，但是普通电池在外太空的高温下无法生产工作。

如果给普通电池厚重的防护，又会导致电流输送供应不足，要知道航天器的运用可是一项大工程，当中所要用到的电量远远超出人类的想象。

但是太阳能电池又并不稳定，月球上的一夜是地球的两周，也就是说，阿波罗号有可能连续两周都无法攫取新的能源。

阿波罗飞船

再三衡量之下，美国航天局选择了当时技术还并不是很成熟的同位素核电池，其表现远远超出了科学家们的预期。

后来越来越多的航天事业也加入了同位素核电池，并且逐步拓展到其它领域当中。

两种同位素

大海深处寂静无光，同样是同位素核电池大展身手的好地方，安装一块同位素核电池，能够维持海底潜艇几十年的使用。

人们利用同位素核电池当做信标，几分钟间隔响一次，同时也可以用作水下的监听电源，非常的便捷实用，关键是成本还低。

在医学方面，人们将同位素核核电池运用于心脏勃起器和人工心脏，尤其是在人工心脏运用当中，微型的同位核素电池能够让人使用十年以上。

人工心脏

目前为止，人类对于同位素核电池的开发技术还并不完全成熟，相信在未来伴随着同位素核电池的成熟，会有更多实用的核电池被人们所使用。

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