在牛津大学克拉伦登实验室(Clarendon Laboratory)的一处走廊上,摆放着一件运行时间非常持久的古老电器。这是一个用电池带动的电铃,它从1840年起几乎持续不断地工作,到现在为止已经响了180年以上。
(牛津电铃。来源:DavidCWG/Wikipedia)
这个装置被称为“牛津电铃”,上图中看起来像两支白色大蜡烛的部分,就是驱动它的电池。电池让下方的两个黄铜铃铛分别带上了相反的电荷,在静电力的作用下,悬挂在它们中间的小摆锤会来回振荡,将铃铛敲响。
铃锤首先被一侧铃铛吸引,在接触到铃铛后带上和它相同的电荷,然后因为电荷相同它又会被这边的铃铛排斥,并被另外一侧相反电荷的铃铛吸引——这个过程不断重复,铃锤就这样振动了起来。
电铃铃锤的振动频率大约是2Hz,当环境湿度太高时,它的摆动会受到影响。人们能够看到铃锤的摆动,不过因为装置被玻璃罩层层保护着,所以电铃的声音其实很难听到。
(近距离看铃锤的摆动,小铃锤用一根丝线悬挂在中间。来源:BBC Radio Oxford)
在180多年里,牛津电铃已经敲响了上百亿次。这个装置虽然需要的电压较高,但运行起来耗电量其实非常少,这就是它能够如此持久工作的原因。
牛津电铃的未解之谜是,现在没有人知道这两个用了快二百年的电池究竟是什么成分。唯一能够确定的是,它表面包裹的绝缘保护层材质是硫磺。人们推测这些电池应该是赞博尼电堆或者伏打电堆,里面应该有很多堆叠的金属箔来充当电池的正极与负极。
拆开绝缘层分析成分会破坏这件重要的文物,所以目前人们还在等待牛津电铃自己停止工作。据说在过去40年里,铃锤的摆动已经明显减慢,说不定在未来几年它就要彻底停下来了。
信源:
https://archwww.physics.ox.ac.uk/history/Exhibit1.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Oxford_Electric_Bell