阿基米德發(fā)電機(jī)：奇形怪狀的水泵，反過(guò)來(lái)就是發(fā)電機(jī)！

今天說(shuō)的這個(gè)物件挺新奇，沒(méi)準(zhǔn)你真能用得上！有了它，你還擔(dān)心電費(fèi)刺客嗎？

這個(gè)物件跟公元前3世紀(jì)古希臘天才阿基米德有關(guān)系。我們就先來(lái)聊聊他有多天才呢？他的身份實(shí)在是多，不僅是數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家，還是工程師和發(fā)明家。

大家都知道求圓周率π近似值的方法——內(nèi)接正多邊形。早在2300年前，阿基米德通過(guò)在圓內(nèi)接正96邊形，算出圓周率在3.14163和3.14286之間。600年后我國(guó)魏晉時(shí)代的劉徽通過(guò)割圓術(shù)，內(nèi)接正3072邊形，算出圓周率為3.1416。又過(guò)了200年，南朝的祖沖之全世界首次把圓周率精確到了小數(shù)點(diǎn)后第7位。雖然阿基米德的數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確，但是他的數(shù)學(xué)才能不能被否認(rèn)。

阿基米德還發(fā)明了彈頭、杠桿、復(fù)合滑輪和燃燒鏡，我們先來(lái)看一段關(guān)于他的軼事。兩千多年前，阿基米德生活在意大利西西里島上，當(dāng)時(shí)強(qiáng)大的羅馬帝國(guó)派兵包圍他的國(guó)家，一大隊(duì)帆船就停留在海面上朝他們虎視眈眈。由于多年戰(zhàn)爭(zhēng)，城里只剩下一些老人、婦女和孩子，眼看就要束手就擒，緊急時(shí)刻阿基米德來(lái)到城頭，看到天空艷陽(yáng)高照，于是號(hào)召大家趕緊各自回家取一面鏡子再回來(lái)。隨后他指揮所有人舉起鏡子迎著太陽(yáng)，把太陽(yáng)光同時(shí)反射到最大的那張船帆上，很快上過(guò)油的帆布被引燃，帆船也著起熊熊大火。就這樣阿基米德用“燃燒鏡”擊退了羅馬帝國(guó)的軍隊(duì)。

除了燃燒鏡，阿基米德還發(fā)明了享譽(yù)世界的汲水器，后人稱(chēng)之為阿基米德螺旋泵，即使2000多年后的今天還在被廣泛應(yīng)用。

這種泵的構(gòu)造和原理都十分簡(jiǎn)單，我們默默地看一段視頻。拿一根圓柱當(dāng)轉(zhuǎn)軸，在它的外面圍上多圈螺旋，螺旋外面再套一根圓筒，讓螺旋外緣與圓筒內(nèi)壁盡量靠近減小縫隙，把它傾斜，轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱帶動(dòng)螺旋旋轉(zhuǎn)，水就從低處被抽到了高處。

阿基米德螺旋泵演示（時(shí)長(zhǎng)約40秒，請(qǐng)耐心收看）

這就是阿基米德發(fā)明的螺旋泵，它把大流量的液體提升較小的高度。2300年后的今天，在污水廠、農(nóng)灌站等地方還經(jīng)常能見(jiàn)到它的身影。

說(shuō)到這，您可能發(fā)現(xiàn)了，提供外動(dòng)力阿基米德螺旋泵可以把水提升，如果反過(guò)來(lái)會(huì)怎樣呢？假如有水從高處流到低處，在那里放置阿基米德螺旋泵，水流動(dòng)力能讓它反著轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？答案是肯定的。

于是法國(guó)工程師克勞德在1819年，在阿基米德螺旋泵的基礎(chǔ)上發(fā)明了阿基米德式水輪機(jī)，在一些水位差不高，來(lái)流量也不大的水渠上放上水輪機(jī)，水流推動(dòng)螺旋葉片慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸一端與發(fā)電機(jī)相連，就能發(fā)電了。

當(dāng)然，阿基米德式水輪機(jī)是一種小水電裝置，在一些有大量外排水的場(chǎng)所，其中無(wú)法利用的水能資源能夠被再次利用起來(lái)轉(zhuǎn)化成電能，可以滿足一些簡(jiǎn)單照明用電。

由于轉(zhuǎn)速慢、流動(dòng)截面上堵塞面積特別小，這種泵對(duì)魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物十分友好，便于安全通過(guò)。

看到這，你想擁有一臺(tái)阿基米德發(fā)電機(jī)嗎？