大众科普三则

手机快速充电的原理是什么？

随着用户对手机续航时间需求的提高，手机快充技术应运而生。快充技术的高速发展，为大屏幕手机多样化、实用化的推广提供了保障。如此纷繁的快充技术，其究竟提升了哪些方面？

智能手机电池的核心仍是锂离子，普遍的电池容量在3000mAh上下，普通5V/1A的充电器充满电池需要3-4小时，快充技术能将时间压缩到1小时左右，大大提高了效率。从物理学角度看，充电功率等于电压与电流的乘积。在电池电量一定的情况下，功率大小标志着充电速度的快慢，当前缩短充电时间的方式主要有以下三种：

1.电流恒定、增大电压：普通充电器电流维持在1A的条件下，将220V电压降至5V充电器电压，5V充电器电压再降到4.2V电池电压。当增大电压至9V时，理论上可以将充电时间压缩到50%，但缺点是会导致充电器、手机发热，损害电池。

2.电压恒定、增大电流：该技术在恒定的低电压条件下，通过增加多条并联电路，提高电流总和值。电路并联分流之后，每部分模块承担的子功率并不大，可以很好地控制电路散热，避免手机发烫。

3.电压、电流均提高：这种同时增大电流与电压的方式，虽能带来充电速度的提升，但电路热能损耗和电池寿命缩短也同样是大问题。

安检为什么总要过一道“门”？

相信大家对安检并不陌生，无论乘坐哪种交通工具，安检时总是要穿过一道门，进去之后安检人员还会对乘客进行检查，但这一系列动作到底在检测什么呢？

这道门叫作安检门，又被称为金属探测门，是专用于检测人身上是否夹藏携带金属物品的设备。安检门探测金属所用的是磁场感应技术，在其工作时，安检门内部会形成稳定的磁场分布，如果有金属物质经过这道门，就会破坏门自身的磁场，从而被金属探测门感应到，并且发出报警声。同时，安检門被划分成不同区域，当人体携带金属通过安检门时，金属在哪个位置，相应区域的报警器就会响起，安检人员就可以快速、精准地找到人身体所携带的金属物品。

当通过安检门之后，安检人员会用手持金属探测器对过往人员进行扫描。在探测器内部含有交变电流的线圈，产生快速变化的磁场。当一个金属物体处于这个磁场中时，就会感应出涡流，进而产生磁场，金属物体产生的磁场会对原来的磁场产生影响，金属探测器的警报装置就会启动，发出蜂鸣音，持续振动，告知附近有金属物。安检人员一般将手持金属探测器与金属探测门配合使用，当安检门报警发现金属物品时，用手持式金属探测器即可找到藏有金属物品的准确位置。正是由于这些安检设施及安检人员的存在，才大大提高了这些场所的安全性。

ETC快速通行的原理是什么？

ETC系统是依托无线通信进行信息交换的无人自动化通行系统。一般来说，它主要由车辆自动识别系统、信息库管理系统以及相应的辅助设备组成。我们通常见到的放置在车辆前挡风玻璃上类似读卡器的东西是车辆自动识别系统中的车载单元（OBU即On Board Unit的缩写），又称为电子标签或应答器，储存着车辆的身份信息。车辆自动识别系统中还包含设置在收费站处的路边单元及埋藏在车道下的环路感应器等硬件设备。

信息库管理系统则是ETC系统的“大脑”，储存着大量注册车辆及用户的信息。这些信息与车载单元中车辆及用户信息相匹配，准确判断身份。辅助设备包括车道栏杆、费额显示器、闯卡报警器等。

当车辆到达收费站处，车道下的环路感应器感应到车辆通过，将信号传递给路边单元。路边单元向车辆发出询问信号，车载单元感应到路边单元的微波信号，作出应答，将车辆信息上报。信息库收到车辆信息，根据车牌号、车型等信息与库中注册车辆信息相匹配，完成车辆的识别。若识别通过，栏杆抬起允许车辆通行，路边单元完成与车载单元中IC卡的通信，进而完成扣费的操作。若识别没通过，闯卡报警器会发出警报。这整个过程看似复杂，但其实系统反应时间很短，极大提高了通行效率。

（据人民网）