淺談電流的定向問(wèn)題：從游戲到現(xiàn)實(shí)

在知名游戲“紅色警戒”中，特斯拉發(fā)明了以特斯拉線圈為基礎(chǔ)的電能武器。電能是否能真正成為武器呢？

首先我們看一下特斯拉線圈的介紹：最開(kāi)始的特斯拉線圈由一個(gè)初級(jí)線圈僅幾圈的互感器、電容器、打火器、變壓器和感應(yīng)圈等設(shè)備組成，是一種使用變壓器使普通電壓升壓，然后經(jīng)由兩極線圈，從放電終端放電的設(shè)備。盡管從理論上講，放電頂端和地面的電勢(shì)差為無(wú)限大，但是它受到供電電源的功率限制，實(shí)際上電弧的長(zhǎng)度不會(huì)無(wú)限大。因此，特斯拉線圈的電弧不會(huì)很長(zhǎng)。也就是說(shuō)直接用特斯拉線圈是行不通的。

電流的定向一直是人們多年不能解決的問(wèn)題。于是人們嘗試以電能作為動(dòng)力，用一些介質(zhì)實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想——這就是電磁炮的由來(lái)。雖然這和真正的目標(biāo)有著天壤之別，但至少用電能作為武器的夢(mèng)想達(dá)到了。電磁炮的原理是這樣的：利用電流產(chǎn)生作用力，從而將炮彈推出去。這種方法破壞力巨大，但是其與傳統(tǒng)火炮相比沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，離我們的預(yù)期相距甚大。但同時(shí)具有一定的優(yōu)點(diǎn)：（1）電磁推動(dòng)力大，彈丸速度高，破壞力遠(yuǎn)大于火炮。（2）炮彈體積小，重量輕，可顯著提高武器系統(tǒng)的攜彈量，減少后勤負(fù)擔(dān)。（3）比較經(jīng)濟(jì)。（4）電磁力易于控制。有利于彈丸的穩(wěn)定性，易于控制彈丸的方向。（5）隱蔽性好，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。我國(guó)目前也在加緊研究電磁炮科技，而且成果頗豐。

我們是否可以創(chuàng)造定向電流呢？答案仍然是否定的?！叭欢c其他發(fā)生器不同的是，電弧并不通過(guò)電阻最小的支路到達(dá)零電位點(diǎn)，不僅限于短距離傳遞。特斯拉線圈可以強(qiáng)迫電弧在遠(yuǎn)距離打擊一個(gè)特定的目標(biāo)，比如坦克或者士兵，即使這并不形成到零電位的最短回路?！边@是“紅色警戒”中有關(guān)磁能武器的介紹，其中的原理是使電流不經(jīng)過(guò)最短回路而是人工指定的路徑。根據(jù)“最小時(shí)間定律”來(lái)判斷的話，這實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的。它會(huì)由遠(yuǎn)及近、不分?jǐn)澄业毓舴秶鷥?nèi)的任何一塊導(dǎo)體。我們以這個(gè)思路繼續(xù)想下去，可以用它做一枚炸彈。既然它是在范圍內(nèi)無(wú)差別攻擊，這樣的話，就讓這個(gè)范圍到敵方的陣營(yíng)中去。在這枚炸彈啟動(dòng)后，它的傷害范圍會(huì)越來(lái)越小，當(dāng)電壓達(dá)到一定低值時(shí)，會(huì)停止放電，然后敵人就可以有效地利用它。這不是變相地資敵嗎？

電棍是以電作為武器的實(shí)例之一。這與我們平時(shí)整蠱用的小電擊器是一樣的：如果有物體連接起兩個(gè)電極，就會(huì)釋放電能，而且因?yàn)楫a(chǎn)生短路現(xiàn)象，電流進(jìn)一步加大，物體所承受電流量也就因此增大，從而受到了損害。泰瑟槍也算是電能武器之一：發(fā)射兩枚銳器擊中敵人，再借助連接其上的導(dǎo)線釋放電流制服罪犯。這是不安全的：兩枚銳器間隔過(guò)大的話，電位差隨之增大，這可能是致命的。但這就是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)所需要的。這為我們提供了一條思路——打仗的時(shí)候多帶兩捆電線并綁在敵方坦克上，不是也可以克敵制勝嗎？但是因?yàn)榭諝獾膶?dǎo)電能力與導(dǎo)線有差別，所以會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線能導(dǎo)電而空氣不能。不過(guò)我們還是考慮：（1）設(shè)計(jì)成單兵近戰(zhàn)型武器（可以看成泰瑟槍的大版），但射程不如步槍，巷戰(zhàn)不如刺刀，要它有何用？（2）像“心靈終結(jié)”里的雷神炮艇那樣，通過(guò)改變大氣來(lái)實(shí)現(xiàn)局部天氣改變，產(chǎn)生類似閃電的攻擊，也就近乎視為電流定向了。但這研究起來(lái)十分麻煩，且即使研究出來(lái)也會(huì)對(duì)人類生活產(chǎn)生巨大的影響，因而實(shí)用性幾乎為零。

總之，電流不像光一樣可以折射、不像聲一樣可以反射，更重要的是不像電磁波一樣無(wú)需介質(zhì)。所以這使得真正意義上的定向傳播不可被實(shí)現(xiàn)。不過(guò)我們也該為此慶幸——否則發(fā)電廠漏電就會(huì)摧毀整個(gè)城市了。