皮卡丘是用直流電還是交流電？

加好友 · 發表於 2014-10-26 22:31

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本帖最後由 q1o2o3zxc18 於 2014-10-27 19:18 編輯

通常看小說都會看一下作品簡介跟作者提供的一些先備知識，這次目光被瞬間吸住，看完之後想一想又覺得不錯合理，於是拿來娛樂一下。

出自：寵物小精靈之超神皮卡丘

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2014-10-27 18:01 上傳

皮卡丘發電原理為直流，輸出亦為直流。
發電和輸出間有提高電壓的機制，視乎升壓原理，可能用到交流電。

從結果看：

動畫中，十萬伏特作用于人體時僅僅表現為焦黑電擊傷，并沒有出現交流電頻率干擾神經系統和心肌所帶來的致死性器官失常，如心臟驟停等（不然火箭隊得死多少次了）。故皮卡丘輸出為直流電。

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將就頂一下

2014-10-27 18:09 上傳

從原理看：

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2014-10-27 18:22 上傳

首先，皮卡丘的發電類型應該是類似電鰻的生物發電，而并非自爆磁怪的化學發電（類似電池）或電光蜥的物理發電（受光照刺激造成電子躍遷形成電流，是太陽能發電技術的原理）

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2014-10-27 18:24 上傳

在現實的生物界里，生物發電其實是特化的肌肉細胞，利用化學能移動細胞內的離子形成電勢差，有點類似于神經細胞傳遞電脈沖信號的原理。通常一個細胞可以產生 50～150毫伏的電壓。細胞可以被視為一個個可充電小電池。

以電鰻為例，電鰻的身體長度的2/3被這種放電器官塞滿。發育期身體越長越長時，最大電壓也隨之上升。這從側面可以證明其是直流電池串聯的。

這種放電原理可以直觀地看出，需要有充電的過程才能放電。電鰻連續放電后電壓會迅速減弱，短時休息后電壓恢復正常，這和皮卡丘在動畫中放電前蓄力、過度使用技能后疲勞的表現相似。

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2014-10-27 18:28 上傳

鑒于皮卡丘的食譜在動畫中僅表現為吃蘋果，沒有大量攝入鐵質或者磁化物的表現，缺少產生交流電的磁性。同時旋轉磁場得到交流電的話，并不會有這種迅速短時放電的特征，因為旋轉會有慣性嘛，轉起來停下來都不容易。我們基本可以排除皮卡丘發電是交流電的可能。

而皮卡丘放電電流的走向也與雷電很像，都是走樹狀折線線路。大家都知道，如果是生物發電，初始電壓要積累到10WV，是一件很難的事情，即使是電氣寶貝，產生電流，到放電也需要一個升壓過程。所以，皮卡丘的放電是一個產生初始電流、升壓、放電的過程。

這種串聯機制中，電壓與長度直接相關。發出10w伏特電壓，需要100000/0.15=666667個細胞串聯。假設細胞大小10微米，發電器官長度約為666667*10^－5=6.67 m，大大超出皮卡丘的身長。且神經系統很難控制如此多的發電細胞同時張開離子通道釋放電壓（想想特斯拉汽車的電池管理難度吧）。所以皮卡丘必然有一個直流升壓系統。直流升壓原理不贅述，大抵會將直流電用振蕩電路轉換為交流電再升壓，最后整流為直流。皮卡丘放電時兩頰出現的電火花，表明其雙頰很可能是振蕩電路的電容所在。而振蕩電路的電感可能由分布在頭部神經纖維構成：神經纖維電阻低，位置靠近電容，且可以有類似面神經的神經由大腦直接控制升壓幅度。

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2014-10-27 19:12 上傳

由此我們可以想象皮卡丘的放電器官很可能是從耳朵一直延伸到尾部的，沿脊柱分布，最大化發電器的長度。同時在頭部串聯入升壓電路，直接由大腦控制電壓。耳朵和尾部的形狀也相當適合尖端放電。從耳朵到尾巴的回路自然地位于身體背面，與腳部絕緣，不會因為接地而失去電壓。可靈活轉向的耳朵和尾巴可以指向目標擊穿空氣形成離子通道，以達到使用十萬伏特或者落雷這種的指向性高壓技能，而不用像雷電獸那樣必須使用雷電拳這種接觸性電擊技能。

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2014-10-27 18:43 上傳

所以，當皮卡丘需要放電的時候。神經系統開始釋放乙醯膽鹼，促進放電細胞發電，電荷開始聚集，考慮到皮卡丘放的電是直流電，所以，皮卡丘的發電細胞應該是呈一定規律的串聯排列，很有可能是一個發電塊串聯著一個發電塊，這些發電塊分布在靜脈和動脈血管周圍，分布在靜脈周圍的發電塊，與右邊臉頰的小紅點連接，分布在動脈周圍的發電塊與左邊臉頰的小紅點連接。值得注意的是，皮卡丘電流中的正負電荷和人體內的某種代謝非常相似。比如在發電塊產生各種負離子和正離子之后，這些離子會分別經由動脈和靜脈往心臟回流一次，然后正負離子分流，正離子隨著靜脈血流向右邊小紅點，負離子隨著動脈血流向左邊小紅點。這樣，皮卡丘臉頰的小紅點是一個天然的電容裝置，已經在時刻積蓄電壓準備隨時放電了。這個階段產生的富集電壓可以達到4WV（單3 W只能電離表皮加一萬也不一定能隔好遠進行放電考慮到動漫里電壓高于實際電壓做4W處理）。

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加好友 · 發表於 2014-10-30 01:13

太厲害了,作者的創意也可以用科學角度合理化,真不賴

加好友 · 發表於 2014-10-30 10:02

太強了，皮卡丘都有這樣的分析報告

加好友 · 發表於 2014-10-30 10:30

施主，您著了道了...
雖然說卡通看看就好，不過看完這篇解析還是覺得蠻有道理的@@

加好友 · 發表於 2014-10-30 10:47

這....太神了

加好友 · 發表於 2014-10-30 15:08

本帖最後由 thelastsin 於 2014-10-30 15:13 編輯

看了這麼久才注意到
特別找來讓大家知道
樓主真用心@@

加好友 · 發表於 2014-10-30 17:36

讓我看看讚要去哪裡按....我服了...居然研究皮卡丘是直流OR交流電輸出...真是帥好厲害

加好友 · 發表於 2014-10-30 23:44

我用的是台電，重點是很貴

加好友 · 發表於 2014-10-31 00:05

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這也太專業了結合科學知識

加好友 · 發表於 2014-10-31 01:22

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太專業了這個

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