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(xiàn)路時(shí)，線(xiàn)路內(nèi)就會(huì)有電流產(chǎn)生。

利用這一現(xiàn)象，保持閉合線(xiàn)路靜止不動(dòng)，不斷轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵。讓閉合線(xiàn)路在靜止?fàn)顟B(tài)下切割磁鐵發(fā)出的磁感線(xiàn)，那么線(xiàn)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(chē)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(méi)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(méi)有任何種類(lèi)的磁鐵，只能自己制作。自己選擇制造的種類(lèi)，就是最簡(jiǎn)單也是最常見(jiàn)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(guò)雙手，帶上防止粉末進(jìn)入口鼻防塵口罩，開(kāi)始操作起來(lái)。

首先，李察把鐵屑放入硫酸中。肉眼可見(jiàn)，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(kāi)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(kāi)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(méi)有休息，又開(kāi)始制作儲(chǔ)能設(shè)備、畢竟風(fēng)車(chē)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。

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(jiàn)的電動(dòng)車(chē)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(shuō)兩種：

第一種，鉛，用來(lái)制作負(fù)極板群。

第二種，鉛在空氣中的氧化物，氧化鉛，用來(lái)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(lèi)就開(kāi)始大量提煉鐵、銅、銀和鉛幾種金屬了。

于是，沒(méi)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(lái)。

無(wú)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(méi)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(niǎo)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(guò)鳥(niǎo)嘴面具中的草藥囊，灌入肺里面，目光一定，動(dòng)起手來(lái)。

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(mǎn)滿(mǎn)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(lái)就是設(shè)置外接導(dǎo)線(xiàn)等瑣碎的細(xì)節(jié)問(wèn)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(niǎo)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(méi)有察覺(jué)，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(wú)比。

皺皺眉頭，李察推門(mén)走出了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。