要想制造電流,就要明白電磁學(xué)。在現(xiàn)代地球歷史上,1831年10月17日,法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,進(jìn)而得到產(chǎn)生交流電的方法,算是電磁學(xué)的一項(xiàng)重要成果。
所謂的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,就是當(dāng)一塊磁鐵穿過一個(gè)閉合線路時(shí),線路內(nèi)就會(huì)有電流產(chǎn)生。
利用這一現(xiàn)象,保持閉合線路靜止不動(dòng),不斷轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵。讓閉合線路在靜止?fàn)顟B(tài)下切割磁鐵發(fā)出的磁感線,那么線路中就會(huì)源源不斷的產(chǎn)生電流,機(jī)械能轉(zhuǎn)換為了電能,從而成為一臺(tái)簡(jiǎn)易的發(fā)電機(jī)。這是高中物理課本上的知識(shí),不算多么高深,不過有些麻煩的是基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)零件的實(shí)現(xiàn)。
要想讓這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)不斷的運(yùn)行下去,憑借人力是不行的,效率低而且容易出錯(cuò),只能借助自然資源,要么風(fēng)力要么水力。李察選擇了風(fēng)力,因此設(shè)計(jì)出了發(fā)電風(fēng)車去給工匠制作。
但工匠制作只能制作一些簡(jiǎn)單的部位,像是復(fù)雜的轉(zhuǎn)子、儲(chǔ)能設(shè)備、轉(zhuǎn)軸等都要由自己親自動(dòng)手,很是費(fèi)事。正因此,沒有到不得已的時(shí)候,自己都不想這么干。
不過既然決定了,也只有干下去了。
首先是轉(zhuǎn)子的制作。
轉(zhuǎn)子的主要材料是磁鐵,釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵鉻鈷磁鐵都行。但當(dāng)前這個(gè)世界在藍(lán)獅王國(guó)境內(nèi),根本沒有任何種類的磁鐵,只能自己制作。自己選擇制造的種類,就是最簡(jiǎn)單也是最常見的一種——四氧化三鐵(Fe3O4)磁鐵。
要做制作出四氧化三鐵磁鐵,就需要得到四氧化三鐵這種材料。
而要想得到這種材料,方法有很多種,比如α-氧化鐵的氫氣還原法、氫氧化亞鐵的緩慢氧化法、Harber法、加合法、加堿法等,自己選擇是其中的加合法。這種方法最關(guān)鍵的兩種反應(yīng)底物,就是單質(zhì)鐵(鐵屑,F(xiàn)e)和氧化鐵(鐵銹粉末,F(xiàn)e2O3)……
……
深吸一口氣,李察清洗過雙手,帶上防止粉末進(jìn)入口鼻防塵口罩,開始操作起來。
首先,李察把鐵屑放入硫酸中。肉眼可見,剛一放入,燒杯立刻冒出大量的氣泡,劇烈反應(yīng),在這個(gè)過程中將會(huì)生成硫酸亞鐵(FeSO4)。
反應(yīng)完畢,李察又開始加入燒堿(NaOH)和氧化鐵(Fe2O3)。接著加熱到95~105℃,讓溶液中進(jìn)行加合反應(yīng),最終生產(chǎn)四氧化三鐵。
不過此時(shí)的四氧化三鐵并不純凈,李察把溶液轉(zhuǎn)移到帶有濾紙的漏斗中開始過濾。過濾后,把過濾出來的固態(tài)物物質(zhì)烘干,然后又進(jìn)行了一系列操作,最終費(fèi)了一番力氣,終于制出純凈的四氧化三鐵。
接著通過磁化,四氧化三鐵就成了真正的磁鐵,黑漆漆一塊。重復(fù)這個(gè)步驟,制作出足夠多數(shù)量的磁鐵,固定在環(huán)形的模具內(nèi),就制作好了發(fā)電機(jī)中最重要的部位——轉(zhuǎn)子。
做完這些,李察沒有休息,又開始制作儲(chǔ)能設(shè)備、畢竟風(fēng)車能發(fā)電,但電還要儲(chǔ)存起來才能使用。這需要用到真正的充電電池,而不是水果電池,更不是萊頓瓶這種的電容器。
李察準(zhǔn)備制作的是鉛蓄電池,也就是現(xiàn)代地球上,最便宜、最常見的電動(dòng)車電池。
之所以選擇它,一方面是因?yàn)椴牧先菀资占硪环矫鎰t是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只有正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器四部分。
除了作為電解液的硫酸外,實(shí)際上所需要的物質(zhì)只有一種,或者說兩種:
第一種,鉛,用來制作負(fù)極板群。
第二種,鉛在空氣中的氧化物,氧化鉛,用來制作正極板群。
在當(dāng)前這個(gè)中世紀(jì)世界,也許會(huì)缺少很多東西,但唯獨(dú)不可能缺少鉛。因?yàn)榘凑宅F(xiàn)代地球發(fā)展,在公元兩千多年,人類就開始大量提煉鐵、銅、銀和鉛幾種金屬了。
于是,沒費(fèi)什么力氣,李察就讓人弄到了足夠多的鉛和氧化鉛。
深吸一口氣,李察目光有些凝重起來。
無論是鉛還是氧化鉛,都是帶有毒性的。超量的吸入、攝入,會(huì)造成重金屬中毒,輕則身體不適,重則死亡。
在現(xiàn)代地球古羅馬時(shí)代,古羅馬人不知道鉛的危害,長(zhǎng)期使用鉛管作為輸水管道,并且用鉛作為喝酒的容器,導(dǎo)致大量人的慢性鉛中毒,成為古羅馬衰亡一個(gè)重要原因。
李察知道這一點(diǎn),不想重蹈覆轍,不想還沒有成為巫師就重病纏身了,因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前做了充足的防護(hù)工作。
先戴好防塵口罩,然后在外面再戴上鳥嘴面具,換上一身緊身的覆蓋住全部皮膚的黑色防護(hù)服,最終戴好用牛膀胱制作的手套。
準(zhǔn)備完畢,李察深吸一口氣,感受著空氣通過鳥嘴面具中的草藥囊,灌入肺里面,目光一定,動(dòng)起手來。
首先是在準(zhǔn)備好的容器中倒入足夠多的硫酸,作為解析液。然后把作為負(fù)極的灰色絨狀鉛板插入容器中,固定好。接著再放入作為正極的棕褐色氧化鉛板,固定好。
在正極和負(fù)極之間,放入隔離板,防止電極的接觸。之后,便是不斷的重復(fù)這一步驟,按照一塊鉛板、一塊氧化鉛板的順序不斷插入容器中,最后塞的整個(gè)容器都是滿滿的。
之所以要這樣做,是為了多組正極負(fù)極板放到一塊起到了串聯(lián)的作用,從而增加鉛蓄電池的電壓。
做完這些,李察微微松了一口氣,知道算是完成了鉛蓄電池的主要工作,接下來就是設(shè)置外接導(dǎo)線等瑣碎的細(xì)節(jié)問題。
零零散散的,一直到傍晚,李察終于完成全部。
“砰砰”兩聲輕響,把制作好的鉛蓄電池、轉(zhuǎn)子在木架上,李察轉(zhuǎn)身脫掉手套,摘下鳥嘴面具、摘下防塵口罩,脫下防護(hù)服,這才發(fā)現(xiàn)全身都濕透了。
畢竟是炎熱的夏天,即便是在相對(duì)涼爽的宮殿中,工作了一整個(gè)下午,也是極其受罪的。工作的時(shí)候還沒有察覺,等到完成后,李察才感受到內(nèi)衣緊貼在皮膚上,全身上下黏稠無比。
皺皺眉頭,李察推門走出了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。