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科技巫師 第020章 中世紀(jì)的電磁學(xué)

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(guò)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(guò)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(guò)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,fe)和氧化鐵(鐵銹粉末,fe2o3)……
  ……
  深吸一口氣,李察清洗過(guò)雙手,帶上防止粉末進(jìn)入口鼻防塵口罩,開始操作起來(lái)。
  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(guò)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(guò)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(guò)濾。過(guò)濾后,把過(guò)濾出來(lái)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(guò)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(lái)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。
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