电池如何存储和释放电能？ ——D. DODDS，底特律
罗切斯特理工学院综合制造研究中心的访问科学家肯尼斯·巴克尔提供了以下解答
当连接到像灯泡这样的负载时，典型的电池会发生化学反应，释放出电子，电子穿过灯泡，然后被电池重新吸收。（也存在储存机械能的装置，但最常见的电池，例如手电筒和遥控器中使用的电池，以化学形式储存能量。）内部至少有一个原电池，它产生零到几伏电压，具体取决于其化学性质。在汽车电池中，六个电池串联连接，每个电池贡献两伏电压，组成一个 12 伏电池。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
所有电化学电池都由两个电极组成，它们之间隔着一定的距离。电极之间的空间充满了电解质，一种含有带电粒子或离子的液体或固体。一个电极——阳极——发射带负电的电子。另一个电极——阴极——接收它们。两个电极之间的化学差异产生能量差异或电势，从而将电子通过电解质从阳极移动到阴极。例如，铅酸电池使用氧化铅阴极、铅阳极和硫酸（液体）电解质。
在这种情况下，硫酸创造了一个环境，拉伸了铅和氧化铅的化学键，因此同时发生氧化和还原反应。在还原反应中，酸从氧化铅阴极上剥离氧，并用硫酸根代替。然后氧化物离子与氢（来自酸）结合形成水。在氧化过程中，硫酸从铅中诱导出两个电子，然后附着形成硫酸铅。如果电池连接到负载，硫酸根取代的电子会流出电池并进入负载，从而产生电流。
原电池可以继续放电电子，直到一个或两个电极的试剂（驱动氧化/还原反应的化合物）耗尽。在不可充电电池中，产生能量的化学反应不易逆转，当试剂耗尽时，电池就无法使用。在可充电电池（如铅酸电池）中，反应是可逆的，这意味着外部直流电源可以迫使电子从阴极流向阳极，直到电池充满电。
潮湿天气会使关节炎疼痛加重吗？ ——C. LEVY，弗吉尼亚州福尔斯彻奇
多伦多大学医学教授唐纳德·A·雷德尔迈尔解释说:
尽管人们普遍认为潮湿会导致关节疼痛，但数十年的医学研究表明，关节炎的严重程度与天气之间没有客观关系。
潮湿、气压下降和高湿度是一些人认为会导致关节炎疼痛发作的特征，但在其他情况下经历的类似环境变化似乎不会以任何方式影响患者。例如，关节炎患者在洗澡或游泳时不会经历症状的急剧增加。患者可以轻松承受飞机飞行期间比暴风雨期间更大的压力波动。
尽管如此，过去没有一项调查天气与关节炎疼痛之间联系的研究是完美的；研究既没有完全排除也没有确定这种联系。因果联系的证据需要冷静的观察，即临床医生和患者都不知道哪种暴露是活跃的。临床医生和患者必须忽略天气——这是一项艰巨的任务。
研究表明，人们即使在不存在模式的地方也会看到模式。偶然地，一些雨天之后会出现疼痛，从而强化了对两者之间存在联系的信念。最终，这种信念更多地揭示了大脑的运作方式，而不是身体的运作方式。
如需这些答案以及来自不同领域科学家的其他答案的完整文本，请访问www.sciam.com/askexpert