※ 引述《wizkhalifa23 (eminem)》之銘言： : https://i.imgur.com/ONuhabv.jpg : 想請教一下，直流電的強度是小於交流電嗎？為什麼直流電要500mA才能有交流電100mA? : 強度？謝謝 以下這一篇應該要在 biology 版會比較好 因為都是比較偏生物或生化的 但是其中也是有不少物理概念 跟大家分享 人體，或是生物體為什麼會有電容的特性 我目前大概想到幾種比較明顯的 不過先大概介紹一下電容是什麼 畢竟我想原po會問這種奇怪的問題 大概連電容也沒聽過 電容 (capacitance)，是一種被動元件 最簡單形式的電容就是兩塊平行金屬板 中間充滿不會導電的物質 因此在兩側施加直流電壓時會在兩塊平行金屬板上累積電荷 http://i.imgur.com/bEz8T1f.jpg 而不會流通 其中金屬板上累積的電荷 Q 與施加電壓 V 成正比 Q/V = C, Q = CV 當等式兩邊微分時 dQ/dt = I = C dV/ dt 也就是說電壓變化是才會產生電流 這就是推文說交流電會通過 (交流耦合 (AC coupling) ) 電容包含但不限於只有平行板電容 任何可以造成電荷正負分布的形狀構造都是電容 在生物體中最明顯的電容就是細胞膜與任何膜的構造 細胞在進行代謝 (metabolism)時，有些是需要將細胞內外的特定物質交換 有些會需要特定的蛋白質，例如載體蛋白 (carrier protein) 或運輸蛋白 (transport protein) 協助物質通過 通常是大分子或是帶電物質 而活著的細胞會因為能夠繼續代謝 而讓自己的細胞膜內外因為有不同的帶電離子濃度梯度 (gradient of conc. of ions) 產生膜電位差 (membrane potential) 以人體細胞來說 平常未受刺激 (at rest) 時會讓膜內電壓為 -60~-90mV 在受到某些刺激後，可能是化學分子、聲、光等等會開啟特定的離子通道改變膜電位差 開始特定的作用途徑 (pathway) OK 走遠了拉回來 細胞膜是雙層磷脂質 (phospholipid bilayer) 中間是長碳鏈 (通常 14~18C ) 非常不親水這種極性分子 (hydrophobic) 更不用說讓水分子或是帶電的離子通過 因此能夠累積電荷於表面 是一種電容的來源 另一種是施加電壓於電解液中時 電解液中離子受到陰陽極的電荷吸引 在電極表面液體處產生的電荷分布 http://i.imgur.com/dxN0AnM.jpg http://i.imgur.com/aYmmEg0.jpg 這種電荷分布成為電雙層 (electric double layer) 但是這邊並不是只有電荷累積 同時也會有部分的離子接受到電極上的電荷產生氧化還原 (oxidation / reduction) 因此這裡的等效電路為電容並聯電阻 http://i.imgur.com/uHhl1vF.jpg Rs 為溶液本身的電阻 R 為電池內電阻 + 電池導線、導線電極接觸電阻 R1, R2 分別為電極到溶液的電阻 C_DL為電雙層電容 C為電極與溶液間的電容 接上電極的人體你可以想像成是非常巨大且複雜電解槽 各個等效電阻與等效電容彼此互相錯綜複雜的串並聯 但是最後都能夠用最簡單的等效電路模擬 http://i.imgur.com/rbaW3VL.jpg 大概是這樣 -- --

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