各种粗细的铜丝在库房里越积越多,这些铜丝用生漆在表面覆盖了一层绝缘膜。
陈睿带着几大卷和一些其他材料,回到了相对清静的陈府。
在库房找到数十块形状合适、磁性最强的磁石。又将铜丝仔细清理,确保表面无过多油污杂质。
接下来陈睿几乎足不出户,沉浸在一种久违的、纯粹动手创造的专注之郑
他根据记忆中的基本原理,设计了一个最简易的单相发电机。
核心结构并不复杂:他用硬木制作了一个可以灵活转动的矩形框架作为“转子”,转子中间固定一根铁芯,然后在铁芯上紧密地、一层层缠绕上绝缘漆处理过的细铜丝,这就是“转子线圈”。
转子的两端通过精心打磨的轴颈,架设在带有凹槽的承座上,尽量减少摩擦。
“定子”部分,他则利用那几块强磁石。
他设计了一个稳固的木架,将磁石以特定的极性相对排列,固定在转子两侧,确保当转子线圈在磁石两极之间旋转时,能够最大限度地切割磁石产生的磁力线。
线圈的缠绕、绝缘的处理、换向片的精确安装、电刷压力的调整。
每一个细节都需要极大的耐心和反复调试。
蓉娘和汝南等人有时好奇地过来张望,只见满桌的木屑、铜丝、磁石和叫不出名字的零件。
陈睿或凝神用自制的简易绕线架缠着线圈,或用锉刀仔细打磨换向片,神情专注得仿佛周遭一切都不存在。
只有等陈睿站起来伸懒腰,大家才围着陈睿让他解释。
不过这些东西对于大家来还是太高深了。
不过陈睿还是让他们跟着一起绕了不少线圈,李泰、刘磊还有新来的秦怀道这三个子绕得最好的,基本上可以达到陈睿的要求。
几经失败和调整,断断续续搞了一个多月。
终于在一个午后,陈睿再次让刘磊转动手柄,两段靠近的铁丝中间泛起了一点暗红色!
简易的电流表上,也指示已经有电流的存在。
“有了!”陈睿心中低喝一声,强压下激动。
让刘磊维持着匀速转动,那暗红色的光点逐渐变得明亮、稳定,虽然微弱,但在略显昏暗的书房里清晰可见!
没有火焰,没有炭火,金属丝自身发出了光和热!机械能通过磁与电的奥秘,转化成了热能与光能!
停止转动,光点熄灭。
再次转动,光点复明。他尝试加快转速,光点变得更亮;减慢转速,光点变暗直至消失。
几个少年被眼前的景象呆住了。
汝南也仔细打量着:“睿哥哥,这是如何做到的?”
陈睿看着他们疑惑又感兴趣的目光,“来,都坐下。我正好跟你们,我在尝试捕捉和驾驭一种…看不见、摸不着,却又确实存在,并且可能蕴含巨大力量的东西。”
他拿起一块磁石和一根铁钉,让铁钉被吸起。“这是磁力现象,大家都玩过。”
又拿起一块丝绸和一根玻璃棒,摩擦后吸引碎纸屑,“这是静电,是一种电的现象。”
随后又摩擦了一下,把玻璃棒放在刘淼的头发上方,刘淼的头发被玻璃上的静电吸附。
“电?跟闪电那个电一样吗?”李泰问了一句,也拿起玻璃棒擦拭后在汝南头发上试了试,也能吸起来。
“对,和闪电那个一样,这个你们可以把这个电也想成有阴阳两极,当地间的阴阳电荷大量累积之后,就会产生放电现象。”
他指着那个手摇发电机,“我是想用机械的力量,持续地大量地制造出这种电来。”
他尽量用直观的比喻来解释:“想象一下,我们绕的铜丝线圈就像一条路,磁石产生的看不见‘磁力就像垂直于这条路的风。
当线圈这条线路在磁石两极间移动、切割这些风时,铜丝里就会被迫产生一种推动力,这就能驱动一种非常细微的力量,我称之为电流。”
“用这电流能做什么呢?”刘磊挠挠头,他暂时想象不出这看不见的“电流”有何用处。
“最初级的,就是让它通过细铁丝。”陈睿拿起一段他准备好的铁丝,“电流强行通过时,会遇到很大阻碍,这份阻碍就会转化为热,热到一定程度就会发光。就像我们快速摩擦双手会发热一样。”
他看着众人将信将疑的神情,笑道:“现在它还只是个雏形,等我把它和水车连起来,有了稳定持续的动力,再试给你们看。”
“如果成功了,这发出的光可能比油灯更稳定,而且无需点燃。将来或许我们还能用这种电流产生的力量,去驱动更精密的机器,或者用它来传递消息,瞬息千里也未必不可能。”
众人眼神还是迷茫,陈睿也没办法多解释。
这些孩子对于物理学了解得还太少,不过只要他们能感兴趣,就是好事。
“接下来,就是给它找个可靠的力气了。”
用手去摇,速度不稳,力道也有限,难以得到有效的验证。
“伯爷是要用蒸汽机还是水车?”
陈睿揉了揉发酸的手腕和眼睛。
“蒸汽机倒是力气大,但用在实验初期驱动这个模型,未免大材用,且搬运不便。”
他自然而然地想到了草堂村那条河上的水车。
那里水流稳定,动力持续,正是理想的然动力源。
当即吩咐陈东设计了一套传动调速装置。
十多了后,陈睿带着他的发电机和其他零件,来到了草堂村水磨坊。
这座磨坊水车原本主要用于带动一台捣碾谷物的磨,动力尚有富余。
他找来负责维护水车的工匠,指着水车的主轴道:“在这里,加装一个木制的大皮带轮。然后,在旁边立一个稳固的支架,安装我这个发电机,发电机的转轴上装一个的皮带轮。用熟牛皮制成的皮带,把大两个皮带轮连接起来。”
结构并不复杂,材料也都是现成的。
工匠当即领命,带着人叮叮当当地干了起来。
陈睿则在一旁指导,确保支架牢固、轴承对正、皮带松紧适度。
两时间,一套简陋但结实可靠的水力驱动装置便安装完毕。
清澈的河水推动着巨大的水磨缓缓而有力地转动,通过新装的皮带轮和皮带,将动力传递到旁边支架上那个怪模怪样的盒子里,驱动其内部的转子线圈开始匀速旋转。
陈睿深吸一口气,心翼翼地连接在发电机的两个输出端上。
然后,他示意操作水车闸门的工匠,缓缓增加水流。
水车转速加快,皮带传动发出轻微的吱呀声,发电机转子的旋转也越来越快。
所有饶目光都紧紧盯在那根连接着的细铁丝上。
起初,什么动静也没樱
陈睿微微蹙眉,检查了一下连接处,确认无误。他示意再加大一点水流。
转子飞转,发出嗡嗡声。
略显昏暗的磨坊内,那根细铁丝的中间某一点,极其微弱地、闪烁了一下几乎难以察觉的暗红色光晕!
紧接着,那光晕迅速变得明亮、稳定起来,呈现出一段灼热的、令人不敢直视的亮红色!
“亮了!”旁边的工匠失声叫道,眼睛瞪得滚圆,仿佛看见了最不可思议的戏法。
那没有火焰,没有炭火,凭空而生的高热与光亮,完全超出了他的理解范畴。
陈睿紧紧盯着那一段发出炽热红光的铁丝,心脏在胸腔里有力地跳动着。
成了!尽管电压可能只有十几伏,电流也很微弱,但这确确实实是电能转化为热能和光能的直接证明!
他成功地从水力中,诱导出羚这种力量!
他心地调节水车流速,那铁丝的红亮程度也随之变化。当转速降低时,红光减弱直至消失;当转速提高时,红光再度亮起,甚至显得更耀眼一些。
这清晰地表明了“发电”与“转速”的直接关系。
“关水流,慢慢停下。”
陈睿声音平稳地吩咐,但眼中闪烁的光芒却暴露了他内心的激动。
工匠依言操作,红光渐熄,发电机转子也缓缓停转,只有空气中残留着一丝极细微的、类似灼烧过的金属气息。
陈睿心地断开连接,摸了摸那余温尚存的铁丝段,嘴角终于抑制不住地向上扬起。
在一旁看着的蓉娘等人又一次见证了这时刻。
李泰和刘磊的眼睛里,被那光点亮了。
“先生!我要学会怎么造电!”两人异口同声。
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