皮卡丘是如何發電的？

2019-06-26遊戲

這個問題挺好玩的，嘗試分析回答一下，

主要涉及的知識點有：

電流
化學發電
物理發電
生物發電
皮卡丘自身電壓變壓機制
皮卡丘耐電性分析
皮卡丘自身漏電保護機制
尖端放電

分析過程為 皮卡丘的發電方式分析 —— 皮卡丘的放電方式分析 —— 皮卡丘的漏電保護機制

一、皮卡丘的發電方式分析：

先簡介一下皮卡丘的電是什麽回事。老夫雖然昨晚木有夜觀星象，但好歹童年夜夜觀動畫片，有木有，高畫質畫質，比幾十像素的星象要靠譜的多哇。據說，據動畫片說的，內個，皮卡丘的電，一般放電電壓達10W伏，爆發的時候高達100WV。考慮到皮卡丘自身並無旋轉機制，所以不會產生旋轉電場和磁場的作用，所以，皮卡丘放的電為 直流電 。

根據1的分析，我們已經推斷出皮卡丘用的是直流電：

發電：首先我們要了解什麽叫電流。所謂電流，就是電荷的流動。電子、電洞、陰陽離子的流動，都能引起電流。那麽發電，也就是發動這些電子或者陽離子們到處走走轉轉，流動一下，老是宅著貢獻不了GDP呀。知道了電流的本質，就可以討論一下發電的方式了。

方式：有好幾種，分為物理、化學、生物，生物發電的本質也是電化學反應相關的知識，所以，發電的主要方式是化學和物理法。

1，化學發電：燃料電池、鋰離子電池等技術。

2，物理發電：受光照刺激造成電子躍遷形成電流（太陽能發電技術的原理）

3，生物發電：比如電鰻的發電[1]。就是很多發電細胞積累膜電位，接到神經系統訊號後有些電位反轉，就放電了。簡單講就是很多很多細胞，積累了電勢，像一堆串聯起來的電池，收到訊號以後電池被接通了，迅速放電~（據報道，日本水族館已經可以利用電鰻發電供聖誕樹掛著的一些小燈照明使用了）這個過程很好玩，機制跟動物體內運動神經末梢控制肌肉的機制很像，傳導物質都是乙酰膽堿。皮卡丘的發電方式是：生物發電。

原因：根據皮卡丘自身生物特性，如果是化學發電方式，皮卡丘的戰鬥多在野外，燃料不方便補充，所以，適用性有限，此項排除。如果是物理發電，皮卡丘有夜晚戰鬥事跡，沒有光照的條件下也能發電，so，剩下的最合理價效比最高的方式也就是生物發電了。

二、皮卡丘的放電系統分析：

不知道大家有木有註意到皮卡丘放電前後有什麽特殊的表現，比如，情緒波動，皺眉毛，渾身帶著電暈等。而皮卡丘放電電流的走向也與雷電很像，都是走樹狀折線路線。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，即使是皮卡丘這類聰明的電氣寶貝，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。
皮卡丘的自身結構：皮卡丘的發電原理跟電鰻類似，但比它更高級。所以，推測皮卡丘的身體結構也與電鰻不盡相同。為了便於匯出皮卡丘身體結構的猜測，我們先看一段放電過程的分析。
皮卡丘的自身結構：皮卡丘的發電原理跟電鰻類似，但比它更高級。所以，推測皮卡丘的身體結構也與電鰻不盡相同。為了便於匯出皮卡丘身體結構的猜測，我們先看一段放電過程的分析。

首先，皮卡丘或其主人受欺負了，神經系統開始釋放乙酰膽堿，促進放電細胞發電，電荷開始富集，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線，分布在動脈周圍的發電塊與左邊臉頰的小紅點連線。值得註意的是，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後，這些離子會分別經由動脈和靜脈往心臟回流一次，然後正負離子分流，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3W只能游離表皮加一萬也不一定能隔好遠進行放電考慮到動漫裏電壓高於實際電壓做4W處理 ）。

這還沒有完，僅僅是靠自身富集的電壓在臉上形成一個電容裝置，還不足夠顯出皮卡丘的厲害之處。更厲害的是，皮卡丘的皮膚會分泌一種物質，捕捉空氣中的微量電荷，並且表皮中大量的電解質游離，使得正電荷大量聚集在皮膚表面，並且使表皮中的負電荷富集在尾巴處，加上之前的電容電量溢位，自身也有一部份的電荷匯入表皮，產生一個升壓過程，此時，皮卡丘已經可以爆發出6WV的高電壓。（ 皮卡丘臉上的點是片狀的而不是點狀這時它能進行仿雷電放電的根本所在。 ）

接下來，皮卡丘該放大招了。它的放電源在臉部，尾巴屬於高導電物質，由於高電壓，皮卡丘已經把身體四周的空氣都擊穿了，甚至產生了電暈的效果，這就是高電壓的作用下，空氣都被游離了，由絕緣變成導電通道。這時，不得不說明一下皮卡丘優越的折線形尾巴設計了折線的拐角出有尖端突起部份，更利於放電，下面會給出尖端放電過程的計算分析。

於是，關於皮卡丘是如何放電的簡化的說明就是： 臉部的兩個小紅點形成的電容+表皮正電荷富集+折線尾巴負電荷富集，產生高壓，然後瞬間放電，最終擊倒對手 。

還有一點值得註意，皮卡丘本身導電，有一定的耐電性，但是，它自身肯定也有一套觸電保護系統。這個系統的結構，我猜測是皮卡丘肌肉組織中有一個網狀良導體結構裹住全身，使得電壓高於自身耐電最高值時不被擊穿，這個原理可以參考修高壓電工人穿的防護服。

計算過程（可以忽略）：

1.皮卡丘的肉身發電初始電壓、電流、自身電阻的估算：

以電鰻為例，皮卡丘的數據根據1m長500v的電鰻數據為參照，得出一下數據

那麽皮卡丘的電壓等效為125V。

電鰻電流1A，即電阻500歐。

皮卡丘尾部與電鰻體型相似，電阻200歐。

頭+軀幹等效為直徑4倍於尾巴的圓柱（根據二維影像尾巴與頭部的比例測算，有誤差也沒關系，對結果影響不大），高度相同，則電阻為12.5歐。

當皮卡丘用尾巴和頭頂作兩極時透過體內的電流就是0.6A左右。

不過這也基於皮卡丘跟電鰻一樣，發電器官集中於尾部而不考慮頭部……

綜上：皮卡丘的自身電阻為12.5歐，發電初始電流為0.6A，初始電壓為125V。