為啥一個電極也有電？

如圖，是王中林教授課題組做的單電極摩擦納米發(fā)電機。通過皮膚與材料的不斷接觸，就可以讓燈變亮。然而電源輸出的只有一根導(dǎo)線啊，學math的表示很難理解。

放心，沒啥解釋的，我也沒有搞明白。

被知乎勸退了

下面這個回答是為什么TENG里面都是用LED做實驗的： 因為LED屬于為數(shù)不多的短脈沖小電流就能產(chǎn)生明顯效果的元件，數(shù)十數(shù)百個LED串聯(lián)，使其發(fā)光的電壓正好是TENG輸出的百伏左右，而數(shù)十uA，僅持續(xù)數(shù)毫秒的電流已經(jīng)可以讓人看見了。這相當于是為摩擦納米發(fā)電機量身定做的負載環(huán)境，幾乎所有其他有源元件都無法在這種條件下高效工作。至于充電容，個人認為是一個非常不合適的案例，因為電容其實相當于內(nèi)阻幾乎為0的負載，所以幾乎所有能量都在TENG內(nèi)阻上浪費了，而沒有充到電容之中。依我來講解決電能轉(zhuǎn)化有兩個方案，一是用常見的降壓電荷泵方案，先充幾個串聯(lián)的小容值高電壓的電容，然后串轉(zhuǎn)并輸出。不過TENG的輸出電流我還真不確定是否能負擔得起這個開關(guān)的功耗：即使是最低功耗的電荷泵，轉(zhuǎn)換這些開關(guān)也是要個幾uA的。

摩擦納米發(fā)電機具有電壓高 ，電流小，內(nèi)阻大的輸出特性，而硬件部分器件的電壓需求低，內(nèi)阻小。

在某些情況下，TENG 的某些部分是運動部件（如人在地板上走路的情況），所以并不方便通過導(dǎo)線和電極進行電學連接。為了在這種情況下更方便地收集機械能，引入了一種單電極模式的 TENG ，即只有底部有電極，且接地。

如果 TENG的尺寸有限，上部的帶電物體接近或者離開下部物體，都會改變局部的電場分布，這樣下電極和大地之間會發(fā)生電子交換，以平衡電極上的電勢變化。

單電極式 TENG只有底部電極且接地，通過調(diào)節(jié)頂部帶電摩擦層與底部電極的距離來改變局部電場分布，這使得底部電極與地面產(chǎn)生電子交換，從而產(chǎn)生電流。

這個東西有4種發(fā)電的模式，我這里就闡述第三種，也就是單電極的模式：它只有一個電極，電極上有物體，改變物體與電極之間的距離可以改變電廠，引起靜電感應(yīng)電荷的流動，負載兩端分別接到下電極和地之間，通過上電極上物體與電極之間的距離來產(chǎn)生靜電流流過負載。

電流不就是電子的流通通路嗎？正電荷通過這個負載流到下面不就是相當于電流產(chǎn)生了嗎？至于這個地其實是挺有意思的，反正我感覺一個可以吸收容納電荷或者是比現(xiàn)在的這個極板的電壓低的位置就好。

因為我是一個電工，現(xiàn)在就只能聚焦在調(diào)理電路這里。

摩擦電納米發(fā)電機（TENG）在科研領(lǐng)域備受關(guān)注，TENG不僅可以用于能量收集，還可作為自供電傳感器，作為自供電傳感器時，TENG輸出的電信號通常是電壓信號，用于表征被測尺寸，然而，在某些情況下，TENG傳感器輸出的電荷信號能更好地顯示被測尺寸，因此，有必要研究處理TENG傳感器輸出電荷信號的方法。

下面又是幾種有趣的結(jié)構(gòu)：

旋轉(zhuǎn)式，就是電荷的相互

好理解

這個是目前較為廣泛的第一種

做出的東西就是怎么一坨

這篇文獻里面是最全的

下面提出了一種基于TENG輸出高阻抗、弱電荷傳感信號特點的電荷預(yù)處理方法。該方法利用反相運放反相輸入端的“虛地”特性，將TENG傳感器輸出的弱電荷信號轉(zhuǎn)換為小電壓信號。

這個圖簡單的說明了一些應(yīng)用，主要是這種監(jiān)測類

其中電荷模式的一個示意圖

這個是電路

這個是一種往復(fù)式的

電路的結(jié)構(gòu)是這樣的，它是有回路的

這個也是一個回路

這個也是一個示意

這個是表面的傳感器系統(tǒng)，這個倒是有點意思

這個圖繪制的有趣，可以學

這個也是一個示意圖

這個傳感器也很有意思

監(jiān)測不了一點

媽的，這個東西才是有用的，真的只有一個電極！！！媽媽

這個電動機一直懟，傳感器一直被壓著，SO，只有一個電極連在靜電計上，就可以導(dǎo)出這個電荷了，形成了電流，然后使用一個上位機來把它采集，可視化就好了。

這個是以前的靜電計，就互相排斥嘛

我懂，鎖相環(huán)技術(shù)

這個是后面的一個插孔

三軸端口

側(cè)面

這里看這個nA的電流

我的傳感器一直有一個50Hz的干擾，這個是上午的事情

原始的波形也是這樣

媽的，下午又沒有了

這篇文章呢，就寫給可以看的懂得人，看不懂就再說吧~

審核編輯：湯梓紅