之前網上有個視頻，講的是“沒電的情況下怎麽給手機充電？”當然，如果完全沒電是沒法充電的，這裏所說的“沒電”指的是沒有現成的電，但可以自己創造電。視頻中是通過“原電池反應”的方式來發電的。
原電池的概念非常廣，將化學能轉變為電能的裝置都可以被稱為原電池。為什麽叫“原”電池呢？我最早聽到別人提起這個概念的時候，琢磨著是不是因為電池都是“圓的”，所以叫“圓”電池？實際上原電池的英文說法是“Primary Cell”，這裏面“Primary”就是“原”，可以理解成“基本”的意思，現在的電池經過不小的改進和發展，已經不算“基本”了，但討論這些電池原理的時候，仍會稱其為原電池，所以只要是能把化學能轉換成電能的裝置，都可以稱其為“原電池”。有壹個英文詞組是“Primary cell culture”，和原電池的英文說法長得很像，但二者在含義上毫無關系。這個詞的意思其實是“原代細胞培養”，“Cell”既指“細胞”，又指“電池單體” 。? 原電池裏面發生的反應，也就是所謂的原電池反應，壹般是“氧化還原反應”。英文壹般稱之為“Galvanic cell response”，當然，這裏Galvanic cell也可以表示原電池的意思。電池有“正極”和“負極”，發生氧化反應的是負極，負極的電子被“剝奪”了，而發生還原反應的是正極，它得到了電子。電池的壹邊得到了電子，另壹邊失去了電子，這樣就會形成不同的“電勢差”，可以把電子想象成水，壹邊得到了很多水，水位高，另壹邊失去了很多水，水位低，這時候如果用導線作為“管道”把正負極連接起來的話，電子就會從高處流向低處，在導線中形成電流。所以，實際上是電子從負極跑向了正極，從而形成電流，產生了電能。不過由於電子帶有負電荷，按照電學中“正電荷運動的方向作為電流方向的”標準，電流的方向與電子運動的方向正好相反，是從正極到負極。
? 原電池的基本構成：首先要有兩個導電的“極”插在電池的“池子裏”，池子裏的“水”叫作“電解質溶液”，再用導線把兩個電極不在溶液裏的壹端相連，形成由電解質溶液、電極和導線組成的閉合回路。這兩個電極也有“門檻”，比較簡單的情況是用兩種不同的材料，其中至少有壹種能和電解質溶液中的某種成分發生氧化還原反應。有導線相連、反應能力強的電極就會獲得“控制電子得失的主動權”，控制導線中電子的運動，並“帶動”反應能力弱或本來不反應的另壹極發生反應，形成壹個“獲得電子”、另壹個“失去電子”的局面。但如果兩個電極材料相同，則會形成“誰也帶不動誰”的局面，於是兩方僵持，電子無法在導線中運動。
? 常見的簡單原電池結構，就是把兩種“活潑性”不同的金屬片（比如鋅和銅）插入酸液當中，其中壹種金屬要能夠與酸發生反應。這兩個金屬片就成了電池的正極和負極。不過現在還沒有形成閉合回路，而當妳使用這個電池的時候，比如用導線將燈泡接在正極和負極上，就會形成閉合回路，燈泡就可能被點亮了。當然，如果接的是廣場上路燈的大燈泡則可能無法點亮，因為這種簡單的電池做不到那麽大的功率輸出。
? 有人利用這個原理制作了水果電池：將不同金屬材質的螺絲插在檸檬裏，再用導線相連。聽說以前還有人用分別疊在壹起的壹元錢硬幣（金屬鎳）和五角錢硬幣（金屬銅）加上鹽水或者醋來制作電池，不過這屬於“褻瀆人民幣”的違法行為，可千萬不要去模仿。開篇講的那個笑話，大家也不要當真。金和銀在口腔的唾液中幾乎是不會發生反應的，即使裏面的合金成分相對活潑壹些，形成的電流也極其微弱，並不會有“燒腦”的感覺。
隨著電池的發展，真正的電池當然不限於上面提到的“簡單情況”。比如，電池兩極可以是同種材料並且電極本身不參加反應，以及日常使用的“幹電池”，之所以稱其“幹”，就是因為比它更早出現的常用電池是“濕”的，而幹電池不需要利用液態的電解質，使用起來方便了很多。? 我們現在的手機、電腦、電動自行車和電動汽車上用的各種蓄電池，它們同樣是利用原電池反應的基本原理工作的，只不過這些化學反應是“可逆”的，可以在充電的過程中“逆回去”。
? 雖然我們可以用鹽、醋、水果、螺絲等自制原電池來發電，但這種方式產生的電能並不多，效率也不高。要想自己發電，更好的方式其實是利用“電磁感應”原理。
? 法拉第電磁感應定律說：“閉合電路的壹部分導體在磁場裏做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，稱為感應電流。” 我們日常用電，無論是通過水力發電、火力發電、風力發電還是核能發電，利用的都是電磁感應的發電原理。所以如果要自制發電設備，用這種原理制作的話性價比最高：找壹塊強力磁鐵，讓線圈在磁場中轉動，不斷地“切割磁感線”來發電。現在市面上也有“手搖式發電機”出售，可以買回來鍛煉身體，但想借此省電費的話還是算了吧，畢竟功率遠不夠大多數家用電器使用。自發電的夜跑燈、手握式自發電手電筒等這些讓人手動發電的小玩具，利用的也是電磁感應原理，就是讓導線線圈和永磁體發生相對運動產生電流。
? “摩擦起電”是小學自然課上就學習過的“電學啟蒙課程”。用絲綢摩擦玻璃棒或者用毛皮摩擦橡膠棒，會發現它們摩擦過之後具有吸引輕小物體（碎紙屑）的特性。實際上摩擦起電的過程是電子由壹個物體轉移到另壹個物體上的過程，壹般隨便找兩個物體摩擦都會發生電荷的轉移，不過很多情況下，轉移的電子馬上就會跑掉，所以現象不明顯。生活中的“靜電”壹般也是摩擦導致的，電壓通常比較高，但因為電量很小，所以基本不會造成人的損傷。
“摩擦起電”雖然很常見，但產生的電量很小，我們很難利用這種方式來發電，很可能電沒發出來多少，卻當場實現了“鉆木取火”。不過，目前有科學家正在研究制造壹些特殊材料，讓摩擦發電能夠產生更多的電能，期望將來可以把人們走路、運動等過程中摩擦出的電都利用起來，為我們身上低功耗的可穿戴設備供電。? 如果妳真想自己發電，可以先考慮“電磁感應”方法。要是怕累的話，就還是做個水果電池吧。不過個人認為，這麽好的水果，不吃真是浪費了。