<output id="vtvvv"><pre id="vtvvv"><mark id="vtvvv"></mark></pre></output>

        <pre id="vtvvv"><track id="vtvvv"></track></pre>

            生活科普:打火機到底是怎么點火的?
            來源:趣科普
            發布時間:2022-08-11
            瀏覽次數:472

            版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

            人類最早使用火的時間可追溯至180萬年前,從元謀人到北京人,考古學家都發現了他們用火的痕跡,盡管當時使用的都是自然火。

            但原始人已經意識到火是一種強大的自然力,因此開始探索人工取火的方式,從鉆木取火到燧石取火,再到如今各式各樣的取火工具,人類取火的方式更加多樣化。

            而打火機因為它輕便、耐用、穩定生火的優點,一直被大眾所廣泛使用。

            目前市面大多數的一次性打火機都是使用丁烷作為燃料,因為丁烷在高壓下會變成液態,而在減壓之后又能快速變成氣態,因此很適合儲存在打火機的小油箱里。

            當我們按下打火機的“點火按鈕”時,小油箱里的丁烷溢出一縷縷氣體,然后與點火裝置產生的電火花所接觸,就產生了明亮的火焰。

            說到點火裝置,其實是打火機里面那個黑色的長條物體,大家應該不會陌生。因為就是這么小的一個玩意兒,小時候調皮拿著它對小伙伴的手背來上一下(請勿模仿),會有輕微的觸電感。

            不過,這個電是從哪來的呢?明明沒有獨立的電源供給,里面也沒有小磁鐵來產生磁場,更別提有什么金屬切割磁感線了,它里面只有一套“擊打與被擊打裝置”,應了中國的一句俗語“周瑜打黃蓋,一個愿打一個愿挨”。

            在我們向下按觸發器的時候,會給里面的彈簧施加壓力,彈簧下面連接著一個小錘子,當施加的壓力達到閾值的時候,彈簧會彈回原點并釋放能量,這時候,連接的小錘子就會狠狠的落下,擊打在下方的壓電晶體(或壓電陶瓷)之上。

            壓電晶體受到沖擊后,其表面會稍稍凹陷下去,從而在晶體兩端產生電位差(電壓)。

            壓電效應

            肯定有小伙伴會疑問,壓電晶體為什么能產生電壓呢?

            這其實是壓電效應造成的。壓電一詞起源于希臘語piezein,字面上的意思看起來就是:擠一擠、壓一壓,就能產生電?實際上還真就差不多。

            1880年,法國物理學家居里兄弟在實驗中發現:某些天然晶體在受到機械力而發生拉伸或擠壓時,晶體相對的兩個表面會出現等量的異號電荷,科學家將這種現象叫做壓電效應。

            居里兄弟做實驗的器具

            而具有壓電現象的介質,稱之為壓電材料。

            其實自然界中大多數晶體都具有壓電效應,但是效果都非常微弱,隨著對材料的研究深入,人們發現石英晶體、鈦酸鋇、電氣石等材料都是性能優良的壓電材料。

            而成為壓電材料一個很重要的原因是具有中心不對稱的結構。以石英晶體為例,在離子性的晶體中,正、負離子有規則的交錯連接,構成了結晶點陣。

            這樣一來,石英晶體表面就形成了固有電矩并產生了極化電荷,但這些電荷無法離開晶體表面,又因為晶體暴露在空氣之中,所以這些極性電荷會與空氣中的異號電荷結合,所以晶體仍舊是以電中性平衡的方式存在。

            但是,如果對石英晶體施加機械壓力,晶體結構就會發生變化,電矩也會隨之產生變化,而晶體表面的極化電荷數值與外力的強度和接觸面的大小成正比,外力與接觸面愈大,則出現的電荷就越多。

            晶體表面電荷的符號與外力相關,如果處于拉伸狀態,那么上方的電荷為正,下方的電荷為負;如果是處于壓縮狀態則相反。

            如果將晶體兩端裝上電極并用導線連通,這些電荷就會從一個極板轉移至另一個極板,形成電流,也就是我們在打火機里面看到的電火花。

            逆壓電效應

            壓電效應還有一個特殊的地方,那就是這個過程是可逆轉的。當對壓電材料施加機械應力可以將機械能轉化電能,這屬于正壓電效應,相反的,對壓電材料加上電場之后,它會產生機械形變(伸長或縮短)。

            相較于正壓電效應,逆壓電效應的應用范圍更廣,比如我們常見的揚聲器,在揚聲器通電后,里面的壓電陶瓷受到電場的作用,使陶瓷以聲波的形式振動空氣,發出更大的聲音。

            在當今的電子世界中,壓電無處不在,而隨著科技的發展,壓電技術的腳步還會繼續前進,未來或許有無限種可能性,比如由壓電效應產生的能量可以被收集起來。

            想象一下,如果以后的智能設備電池具有壓電材料,那么你可以通過簡單的身體運動來激活壓電材料為你的設備充電。


            甚至更厲害一點,還可以在公路下面嵌入壓電系統,當路面上的汽車駛過時,可以激活下方的系統,然后將收集的能量用于兩旁的公眾設施如路燈、廣告牌等。

            不管是哪種可能性,科技的發展永遠都這么令人著迷且向往。



            歡迎掃碼關注深i科普!

            我們將定期推出

            公益、免費、優惠的科普活動和科普好物!


            聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
            做科普,我們是認真的!
            掃描關注深i科普公眾號
            加入科普活動群
            • 參加最新科普活動
            • 認識科普小朋友
            • 成為科學小記者
            贼窝里的性奴h

            <output id="vtvvv"><pre id="vtvvv"><mark id="vtvvv"></mark></pre></output>

                  <pre id="vtvvv"><track id="vtvvv"></track></pre>