阿基米德发电机：奇形怪状的水泵，反过来就是发电机！

今天说的这个物件挺新奇，没准你真能用得上！有了它，你还担心电费刺客吗？

这个物件跟公元前3世纪古希腊天才阿基米德有关系。我们就先来聊聊他有多天才呢？他的身份实在是多，不仅是数学家、天文学家、物理学家，还是工程师和发明家。

大家都知道求圆周率π近似值的方法——内接正多边形。早在2300年前，阿基米德通过在圆内接正96边形，算出圆周率在3.14163和3.14286之间。600年后我国魏晋时代的刘徽通过割圆术，内接正3072边形，算出圆周率为3.1416。又过了200年，南朝的祖冲之全世界首次把圆周率精确到了小数点后第7位。虽然阿基米德的数据并不准确，但是他的数学才能不能被否认。

阿基米德还发明了弹头、杠杆、复合滑轮和燃烧镜，我们先来看一段关于他的轶事。两千多年前，阿基米德生活在意大利西西里岛上，当时强大的罗马帝国派兵包围他的国家，一大队帆船就停留在海面上朝他们虎视眈眈。由于多年战争，城里只剩下一些老人、妇女和孩子，眼看就要束手就擒，紧急时刻阿基米德来到城头，看到天空艳阳高照，于是号召大家赶紧各自回家取一面镜子再回来。随后他指挥所有人举起镜子迎着太阳，把太阳光同时反射到最大的那张船帆上，很快上过油的帆布被引燃，帆船也着起熊熊大火。就这样阿基米德用“燃烧镜”击退了罗马帝国的军队。

除了燃烧镜，阿基米德还发明了享誉世界的汲水器，后人称之为阿基米德螺旋泵，即使2000多年后的今天还在被广泛应用。

这种泵的构造和原理都十分简单，我们默默地看一段视频。拿一根圆柱当转轴，在它的外面围上多圈螺旋，螺旋外面再套一根圆筒，让螺旋外缘与圆筒内壁尽量靠近减小缝隙，把它倾斜，转动圆柱带动螺旋旋转，水就从低处被抽到了高处。

阿基米德螺旋泵演示（时长约40秒，请耐心收看）

这就是阿基米德发明的螺旋泵，它把大流量的液体提升较小的高度。2300年后的今天，在污水厂、农灌站等地方还经常能见到它的身影。

说到这，您可能发现了，提供外动力阿基米德螺旋泵可以把水提升，如果反过来会怎样呢？假如有水从高处流到低处，在那里放置阿基米德螺旋泵，水流动力能让它反着转动吗？答案是肯定的。

于是法国工程师克劳德在1819年，在阿基米德螺旋泵的基础上发明了阿基米德式水轮机，在一些水位差不高，来流量也不大的水渠上放上水轮机，水流推动螺旋叶片慢速转动，转轴一端与发电机相连，就能发电了。

当然，阿基米德式水轮机是一种小水电装置，在一些有大量外排水的场所，其中无法利用的水能资源能够被再次利用起来转化成电能，可以满足一些简单照明用电。

由于转速慢、流动截面上堵塞面积特别小，这种泵对鱼类等水生动物十分友好，便于安全通过。

看到这，你想拥有一台阿基米德发电机吗？