第736章 電
劉朔在馬車裡閉著眼睛靠著車壁晃了一會兒,忽然睜開眼,一巴掌拍在自己膝蓋上。
「手搖靜電起電器。朕自己不就見過麼。」
他掀開車簾跟駕車的親兵說了句回格物院。親兵愣了一下說陛下宮門都落鑰了。劉朔說那就叫開。
馬車在朱雀大街上兜了個大圈,馬蹄鐵在石板路上擦出一溜火星子,又往城西格物院的方向跑回去了。
格物院的大門已經關了。守門的院士正蹲在門房裡烤火,聽見外面有人砸門,披了件襖子出來開門,門閂一拉開就看見皇帝站在門口,身後還跟著兩個一臉沒反應過來的親兵。
院士張了張嘴還沒出聲,劉朔已經跨過門檻往裡走了。
「把左慈、馬鈞、蒲元,還有所有手上沒活的人全叫到工坊來。現在。」
大半個時辰之後工坊里站了十幾個人。左慈是從被窩裡被叫起來的,袍子帶子都沒系好。馬鈞手上還沾著機油,蒲元是從鋼鐵廠那邊摸黑趕過來的。
還有幾個科學院和格物院的年輕院士,一個個面面相覷不知道皇帝大半夜要幹什麼。
劉朔讓人搬了張長條桌放在工坊正中間,又讓人從庫房裡搬出來一堆東西——一塊圓玻璃板,幾張鞣過的干牛皮,幾根銅棒,一卷銅絲,一些硫磺塊和松香,兩片錫箔,一個大玻璃罐子。東西堆在桌上,所有人都盯著看,誰也不出聲。
「你們今天在琢磨銅線圈怎麼生電。」劉朔把袖子往上捋了捋,「那個原理朕回頭再跟你們細講。
今天先給你們看個更直觀的東西——人能造電。不是天打雷劈的那種電,是人拿手搖出來的電,想讓它有它就有,想讓它停它就停。」
他把圓玻璃板舉起來放在桌上。玻璃板中間鑽了個眼,穿了一根銅棒橫擱在木架子上,銅棒一頭裝了個手搖曲柄。
玻璃板兩側各用一塊干牛皮裹住作為摩擦墊,牛皮外面又固定了兩根銅絲作為集電梳,銅絲的另一頭分別接在兩個用錫箔裹好的小球上。
兩個小球之間留了一道窄窄的縫,旁邊又接了一根細銅鏈連到一個更大的錫箔球上。整套東西架在木框上,做工粗是粗了點,但該有的全有。
馬鈞湊過來看了一圈,說有玻璃圓盤、有金屬梳、有摩擦墊、有儲電球,問我能不能轉一下。
劉朔說你轉。馬鈞伸手握住曲柄緩緩搖起來,玻璃板在木架子上吱吱地轉。搖了大概十幾圈之後兩個錫箔小球之間忽然爆出一聲脆響。
一道藍白色的光弧在球與球之間拉出來又瞬間消失了,緊接著又響了一下,連著閃了好幾次。
所有圍著的人同時往後退了一步。馬鈞的手停在曲柄上不敢動了,劉朔讓他繼續搖,他又搖了幾圈,電光又閃了好幾次,噼里啪啦的弧光在工坊的燭火下異常扎眼。
蒲元指著那兩個小球之間的縫隙說這難道就是閃電。劉朔說是,這就是電,人的手造出來的電。
天上打雷閃電和這個沒有本質區別,只不過天上的閃電太大,這兒的太小。
劉朔讓馬鈞停下,把手按在那個大錫箔球上——指尖剛碰到球面,啪的一聲輕響,他手指彈了一下縮回來,說這東西會咬人,果然和天上的雷一樣。
劉朔說這點電只是讓你們看看電長什麼樣,要存起來還得靠別的。
他把那個大玻璃罐子拿過來,內壁和外壁各貼了一層錫箔,錫箔只貼到罐子中腰,上端用木塞封住,木塞中間穿了根銅鏈連到罐內錫箔上,罐外壁的錫箔貼得嚴絲合縫。
「這東西就叫電瓶。跟剛才那個小球一樣,能把電存住。不但是存,想放的時候一起放,比剛才的動靜大多了。」
他把手搖起電機上的銅連結到萊頓瓶的銅塞上,讓馬鈞繼續搖。
搖了小半盞茶的工夫,劉朔拔下連接線,拿根銅絲兩端同時碰到萊頓瓶的導電端和外壁——啪的一聲巨響。
一道比剛才粗得多的藍色電光在銅絲中間炸開,整個工坊里的燭火都被這道光映得失了顏色,幾個年輕院士齊刷刷又退了一步,有人在角落說這閃電是關在玻璃罐里的。
劉朔把銅絲擱下。「好,你們看到了——能造電,也能存電。這就是電學的第一步。
朕今晚叫你們來,不光是讓你們看個新鮮,是要定一個電氣化攻堅計劃。分五步走,從現在開始。」
左慈把手攏在袖子裡往前站了一步。劉朔開始說第一步。
第一步是打底子。把所有能摩擦起電的材料全部統試一遍——琥珀、樹脂、絲綢、毛皮、玻璃、硫磺、松香,每樣材料跟不同布料摩擦,記錄產生靜電的強弱。
左慈這邊負責硫磺和松香的提純,做出標準摩擦起電材料。馬鈞這邊負責造一批簡易驗電器,用錫箔或金箔貼在銅棒上,箔片張開的幅度對應的就是靜電強弱。
在格物院內部先統一觀測記錄,把電定義為一種獨立自然力,不是什麼鬼神玄學,是可以用器械測量和重複驗證的物理現象。
第二步是儲能和人工發電。剛才那個萊頓瓶的原理你們也看見了——內壁導電、外壁導電、中間用厚玻璃隔開就成了瓶,能儲存電荷。
玻璃的厚度和錫箔的純度決定了儲電能力的大小。這東西從今天開始正式量產,玻璃殼吹制由蒲元的爐窯統一出來。
錫箔和鉛錫合金箔按規格裁好,密封和極柱用橡膠塞加樹脂封口。手搖靜電起電機也不能只造一台,玻璃圓盤打磨和干皮摩擦墊的鞣製由馬鈞的工坊負責批量造。
金屬集電梳和導電刷全部用蒲元那邊高速鋼做基材。儲電和發電的裝置手上有了一批之後就可以反覆驗證放電火花、電擊效應和隔空吸附這些現象,讓更多人親眼看見電是可控的。
第三步要從靜電跳到電流。這一步是關鍵,也是最難的一步。
拿現成的天然磁石配上合金造高精度磁針,先把磁精度提上去。然後做電流磁效應實驗——對手搖起電機拉出來的靜電進行觀測,當靜電通過一根導線時。
導線附近的磁針會產生偏轉。把鐵芯外面繞上銅線圈,通上足夠量的電,鐵芯吸鐵,斷了電磁性就消失。這些東西一旦驗證,就從電跳到了磁,從靜電跳到了電磁,這就是電氣化的分水嶺。
蒲元問鐵芯用什麼料。劉朔說上次左慈那批高速鋼里挑幾塊導磁性好的做鐵芯,多試幾個配比。
第四步是化學電源。劉朔說光靠手搖起電機放電只能做實驗,真正要讓電走出實驗室必須有一種持續穩定又能控制的電流。
左慈已經制出了稀硫酸和醋酸,銅鋅鉛錫鎂這些不同活潑性的金屬也提純出來了。接下來用金屬片加電解質夾層做伏打電堆。
不同金屬之間隔著浸了稀硫酸的氈片,一層一層堆起來就能獲得持續低壓直流電。單組電壓不夠就串聯增壓,電流不夠就並聯增流。
有了電池組,電路的概念——導體、絕緣體、正負極——就能真正建立起來了。
第五步是電氣化。蒲元的銅絲拉制工藝已經在蒸汽機密封圈上打磨了好幾年,均勻度完全能用於導線。絕緣層用橡膠包覆。
馬鈞那邊負責設計製造合金開關、接線端子和基礎保險絲,左慈這邊用碳粉和石墨研製基礎電阻。電路的串聯並聯規則、絕緣接地規範也從這一步開始成體系。
劉朔把袖子放下,看著在場的人。「你們之前覺得銅線圈生電是天方夜譚,現在看到了——人用手搖就能生電,用電瓶就能存電,用銅線就能傳電。
這就是大漢未來的新動力。蒸汽機代替人的力氣,電要代替蒸汽機干更細的活、傳更遠的話。」
他讓馬鈞把桌上那台手搖起電機搬到牆角去妥善安置,告訴他這機器明天還要轉。
又吩咐左慈把萊頓瓶里的錫箔重新貼一層新的,明天一早繼續充放電試驗。
蒲元負責天一亮就把煉鋼爐里那批高速鋼里的導磁性好的料挑出來送到馬鈞這邊。在場的年輕院士們被分了組,一組燒硫磺一組繞線圈,各領任務。
出格物院的時候天已經快亮了。東邊天邊上泛了一層淡青色,長安城還在睡,街上只有幾個趕早的菜販子推著獨輪車往東西兩市走。
劉朔上了馬車靠在車壁上閉了會兒眼,嘴角不自覺往上翹了翹,自言自語了一句這回電算是正式開局了。
「手搖靜電起電器。朕自己不就見過麼。」
他掀開車簾跟駕車的親兵說了句回格物院。親兵愣了一下說陛下宮門都落鑰了。劉朔說那就叫開。
馬車在朱雀大街上兜了個大圈,馬蹄鐵在石板路上擦出一溜火星子,又往城西格物院的方向跑回去了。
格物院的大門已經關了。守門的院士正蹲在門房裡烤火,聽見外面有人砸門,披了件襖子出來開門,門閂一拉開就看見皇帝站在門口,身後還跟著兩個一臉沒反應過來的親兵。
院士張了張嘴還沒出聲,劉朔已經跨過門檻往裡走了。
「把左慈、馬鈞、蒲元,還有所有手上沒活的人全叫到工坊來。現在。」
大半個時辰之後工坊里站了十幾個人。左慈是從被窩裡被叫起來的,袍子帶子都沒系好。馬鈞手上還沾著機油,蒲元是從鋼鐵廠那邊摸黑趕過來的。
還有幾個科學院和格物院的年輕院士,一個個面面相覷不知道皇帝大半夜要幹什麼。
劉朔讓人搬了張長條桌放在工坊正中間,又讓人從庫房裡搬出來一堆東西——一塊圓玻璃板,幾張鞣過的干牛皮,幾根銅棒,一卷銅絲,一些硫磺塊和松香,兩片錫箔,一個大玻璃罐子。東西堆在桌上,所有人都盯著看,誰也不出聲。
「你們今天在琢磨銅線圈怎麼生電。」劉朔把袖子往上捋了捋,「那個原理朕回頭再跟你們細講。
今天先給你們看個更直觀的東西——人能造電。不是天打雷劈的那種電,是人拿手搖出來的電,想讓它有它就有,想讓它停它就停。」
他把圓玻璃板舉起來放在桌上。玻璃板中間鑽了個眼,穿了一根銅棒橫擱在木架子上,銅棒一頭裝了個手搖曲柄。
玻璃板兩側各用一塊干牛皮裹住作為摩擦墊,牛皮外面又固定了兩根銅絲作為集電梳,銅絲的另一頭分別接在兩個用錫箔裹好的小球上。
兩個小球之間留了一道窄窄的縫,旁邊又接了一根細銅鏈連到一個更大的錫箔球上。整套東西架在木框上,做工粗是粗了點,但該有的全有。
馬鈞湊過來看了一圈,說有玻璃圓盤、有金屬梳、有摩擦墊、有儲電球,問我能不能轉一下。
劉朔說你轉。馬鈞伸手握住曲柄緩緩搖起來,玻璃板在木架子上吱吱地轉。搖了大概十幾圈之後兩個錫箔小球之間忽然爆出一聲脆響。
一道藍白色的光弧在球與球之間拉出來又瞬間消失了,緊接著又響了一下,連著閃了好幾次。
所有圍著的人同時往後退了一步。馬鈞的手停在曲柄上不敢動了,劉朔讓他繼續搖,他又搖了幾圈,電光又閃了好幾次,噼里啪啦的弧光在工坊的燭火下異常扎眼。
蒲元指著那兩個小球之間的縫隙說這難道就是閃電。劉朔說是,這就是電,人的手造出來的電。
天上打雷閃電和這個沒有本質區別,只不過天上的閃電太大,這兒的太小。
劉朔讓馬鈞停下,把手按在那個大錫箔球上——指尖剛碰到球面,啪的一聲輕響,他手指彈了一下縮回來,說這東西會咬人,果然和天上的雷一樣。
劉朔說這點電只是讓你們看看電長什麼樣,要存起來還得靠別的。
他把那個大玻璃罐子拿過來,內壁和外壁各貼了一層錫箔,錫箔只貼到罐子中腰,上端用木塞封住,木塞中間穿了根銅鏈連到罐內錫箔上,罐外壁的錫箔貼得嚴絲合縫。
「這東西就叫電瓶。跟剛才那個小球一樣,能把電存住。不但是存,想放的時候一起放,比剛才的動靜大多了。」
他把手搖起電機上的銅連結到萊頓瓶的銅塞上,讓馬鈞繼續搖。
搖了小半盞茶的工夫,劉朔拔下連接線,拿根銅絲兩端同時碰到萊頓瓶的導電端和外壁——啪的一聲巨響。
一道比剛才粗得多的藍色電光在銅絲中間炸開,整個工坊里的燭火都被這道光映得失了顏色,幾個年輕院士齊刷刷又退了一步,有人在角落說這閃電是關在玻璃罐里的。
劉朔把銅絲擱下。「好,你們看到了——能造電,也能存電。這就是電學的第一步。
朕今晚叫你們來,不光是讓你們看個新鮮,是要定一個電氣化攻堅計劃。分五步走,從現在開始。」
左慈把手攏在袖子裡往前站了一步。劉朔開始說第一步。
第一步是打底子。把所有能摩擦起電的材料全部統試一遍——琥珀、樹脂、絲綢、毛皮、玻璃、硫磺、松香,每樣材料跟不同布料摩擦,記錄產生靜電的強弱。
左慈這邊負責硫磺和松香的提純,做出標準摩擦起電材料。馬鈞這邊負責造一批簡易驗電器,用錫箔或金箔貼在銅棒上,箔片張開的幅度對應的就是靜電強弱。
在格物院內部先統一觀測記錄,把電定義為一種獨立自然力,不是什麼鬼神玄學,是可以用器械測量和重複驗證的物理現象。
第二步是儲能和人工發電。剛才那個萊頓瓶的原理你們也看見了——內壁導電、外壁導電、中間用厚玻璃隔開就成了瓶,能儲存電荷。
玻璃的厚度和錫箔的純度決定了儲電能力的大小。這東西從今天開始正式量產,玻璃殼吹制由蒲元的爐窯統一出來。
錫箔和鉛錫合金箔按規格裁好,密封和極柱用橡膠塞加樹脂封口。手搖靜電起電機也不能只造一台,玻璃圓盤打磨和干皮摩擦墊的鞣製由馬鈞的工坊負責批量造。
金屬集電梳和導電刷全部用蒲元那邊高速鋼做基材。儲電和發電的裝置手上有了一批之後就可以反覆驗證放電火花、電擊效應和隔空吸附這些現象,讓更多人親眼看見電是可控的。
第三步要從靜電跳到電流。這一步是關鍵,也是最難的一步。
拿現成的天然磁石配上合金造高精度磁針,先把磁精度提上去。然後做電流磁效應實驗——對手搖起電機拉出來的靜電進行觀測,當靜電通過一根導線時。
導線附近的磁針會產生偏轉。把鐵芯外面繞上銅線圈,通上足夠量的電,鐵芯吸鐵,斷了電磁性就消失。這些東西一旦驗證,就從電跳到了磁,從靜電跳到了電磁,這就是電氣化的分水嶺。
蒲元問鐵芯用什麼料。劉朔說上次左慈那批高速鋼里挑幾塊導磁性好的做鐵芯,多試幾個配比。
第四步是化學電源。劉朔說光靠手搖起電機放電只能做實驗,真正要讓電走出實驗室必須有一種持續穩定又能控制的電流。
左慈已經制出了稀硫酸和醋酸,銅鋅鉛錫鎂這些不同活潑性的金屬也提純出來了。接下來用金屬片加電解質夾層做伏打電堆。
不同金屬之間隔著浸了稀硫酸的氈片,一層一層堆起來就能獲得持續低壓直流電。單組電壓不夠就串聯增壓,電流不夠就並聯增流。
有了電池組,電路的概念——導體、絕緣體、正負極——就能真正建立起來了。
第五步是電氣化。蒲元的銅絲拉制工藝已經在蒸汽機密封圈上打磨了好幾年,均勻度完全能用於導線。絕緣層用橡膠包覆。
馬鈞那邊負責設計製造合金開關、接線端子和基礎保險絲,左慈這邊用碳粉和石墨研製基礎電阻。電路的串聯並聯規則、絕緣接地規範也從這一步開始成體系。
劉朔把袖子放下,看著在場的人。「你們之前覺得銅線圈生電是天方夜譚,現在看到了——人用手搖就能生電,用電瓶就能存電,用銅線就能傳電。
這就是大漢未來的新動力。蒸汽機代替人的力氣,電要代替蒸汽機干更細的活、傳更遠的話。」
他讓馬鈞把桌上那台手搖起電機搬到牆角去妥善安置,告訴他這機器明天還要轉。
又吩咐左慈把萊頓瓶里的錫箔重新貼一層新的,明天一早繼續充放電試驗。
蒲元負責天一亮就把煉鋼爐里那批高速鋼里的導磁性好的料挑出來送到馬鈞這邊。在場的年輕院士們被分了組,一組燒硫磺一組繞線圈,各領任務。
出格物院的時候天已經快亮了。東邊天邊上泛了一層淡青色,長安城還在睡,街上只有幾個趕早的菜販子推著獨輪車往東西兩市走。
劉朔上了馬車靠在車壁上閉了會兒眼,嘴角不自覺往上翹了翹,自言自語了一句這回電算是正式開局了。