東方紅魔傳 口袋妖怪狂熱者同學的QQ日誌 淺談皮卡丘與美琴的電力種類

自制,不足之处请指出

皮卡丘和御坂美琴作为21世纪两大二次元电气巨头,被广大宅男腐女所热爱,但今天,我要从物理学角度解析它们的电气

皮卡丘/御坂美琴的发电原理为直流,输出亦为直流。发电和输出间有提高电压的机制,视乎升压原理,可能用到交流电。

从结果看:

十万伏特/超电磁炮作用于人体时仅仅表现为焦黑电击伤,并没有出现交流电频率干扰神经系统和心肌所带来的致死性器官失常,如心脏骤停等(不然火箭队得死多少次了/不然政府不会放任这个杀人利器在外面随便乱晃)。故皮卡丘/御坂美琴输出为直流电。

从原理看:

在现实的生物界里,发电其实是特化的肌肉细胞,利用化学能移动细胞内的离子形成电势差,有点类似于神经细胞传递电脉冲信号的原理。通常一个细胞可以产生 50~150 毫伏的电压。细胞可以被视为一个个可充电小电池。

以电鳗为例,电鳗的身体长度的 2/3 被这种放电器官塞满。发育期身体越长越长时,最大电压也随之上升。这从侧面可以证明其是直流电池串联的。

这种放电原理可以直观地看出,需要有充电的过程才能放电。电鳗连续放电后电压会迅速减弱,短时休息后电压恢复正常,这和皮卡丘在动画中放电前蓄力、过度使用技能后疲劳的表现相似/御坂美琴使用多次能力后电压下降并且疲劳,休息后电压恢复

鉴于皮卡丘/御坂美琴的食谱在动画中仅表现为吃苹果/普通食物,没有大量摄入铁质或者磁化物的表现,缺少产生交流电的磁性。同时旋转磁场得到交流电的话,并不会有这种迅速短时放电的特征,因为旋转会有惯性嘛,转起来停下来都不容易。

这种串联机制中,电压与长度直接相关。发出 10w 伏特电压,需要 100000/0.15=666667 个细胞串联。假设细胞大小 10 微米,发电器官长度约为 666667*10^-5=6.67m,大大超出皮卡丘/御坂美琴的身长。且神经系统很难控制如此多的发电细胞同时张开离子通道释放电压(想想特斯拉汽车的电池管理难度吧)。所以皮卡丘/御坂美琴必然有一个直流升压系统。直流升压原理不赘述,大抵会将直流电用振荡电路转换为交流电再升压,最后整流为直流。皮卡丘/御坂美琴放电时两颊/头部附近出现的电火花,表明其双颊/头部很可能是振荡电路的电容所在。而振荡电路的电感可能由分布在头部神经纤维构成:神经纤维电阻低,位置靠近电容,且可以有类似面神经的神经由大脑直接控制升压幅度。

由此我们可以想象皮卡丘/御坂美琴的放电器官很可能是从头部一直延伸到尾部/脚部的,沿脊柱分布,最大化发电器的长度。

从技能攻击方式看:

皮卡丘方面:可灵活转向的耳朵和尾巴可以指向目标击穿空气形成离子通道,以达到使用十万伏特或者落雷这种的指向性高压技能,而不用像雷电兽那样必须使用雷电拳这种接触性电击技能

御坂美琴方面:此处出现了异议,超电磁炮使用的是电磁感应原理,需要用到交流电,而且杀伤方式是撞击而非电击,铁砂之剑使用的是电磁力,同样需要用到交流电,这一点与以上的结果出现矛盾

结论:

皮卡丘:直流

御坂美琴:存在异议,发电为直流,但攻击方式为交流

(注:此处仅代表我同学个人观点,与作者本人无关。如有异议,请在评论区写出,谢谢。)

(另附:请不要进行人身攻击,谢谢合作。)