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第020章 中世紀的電磁學

  要想制造電流,就要明白電磁學。在現代地球歷史上,1831年10月17日,法拉第首次發現電磁感應現象,進而得到產生交流電的方法,算是電磁學的一項重要成果。

  所謂的電磁感應現象,就是當一塊磁鐵穿過一個閉合線路時,線路內就會有電流產生。

  利用這一現象,保持閉合線路靜止不動,不斷轉動磁鐵。讓閉合線路在靜止狀態下切割磁鐵發出的磁感線,那么線路中就會源源不斷的產生電流,機械能轉換為了電能,從而成為一臺簡易的發電機。這是高中物理課本上的知識,不算多么高深,不過有些麻煩的是基礎材料、基礎零件的實現。

  要想讓這臺發動機連續不斷的運行下去,憑借人力是不行的,效率低而且容易出錯,只能借助自然資源,要么風力要么水力。李察選擇了風力,因此設計出了發電風車去給工匠制作。

  但工匠制作只能制作一些簡單的部位,像是復雜的轉子、儲能設備、轉軸等都要由自己親自動手,很是費事。正因此,沒有到不得已的時候,自己都不想這么干。

  不過既然決定了,也只有干下去了。

  首先是轉子的制作。

  轉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。但當前這個世界在藍獅王國境內,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。這種方法最關鍵的兩種反應底物,就是單質鐵(鐵屑,Fe)和氧化鐵(鐵銹粉末,Fe2O3)……

  深吸一口氣,李察清洗過雙手,帶上防止粉末進入口鼻防塵口罩,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,在這個過程中將會生成硫酸亞鐵(FeSO4)。

  反應完畢,李察又開始加入燒堿(NaOH)和氧化鐵(Fe2O3)。接著加熱到95~105℃,讓溶液中進行加合反應,最終生產四氧化三鐵。

  不過此時的四氧化三鐵并不純凈,李察把溶液轉移到帶有濾紙的漏斗中開始過濾。過濾后,把過濾出來的固態物物質烘干,然后又進行了一系列操作,最終費了一番力氣,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。重復這個步驟,制作出足夠多數量的磁鐵,固定在環形的模具內,就制作好了發電機中最重要的部位——轉子。

  做完這些,李察沒有休息,又開始制作儲能設備、畢竟風車能發電,但電還要儲存起來才能使用。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。

  李察準備制作的是鉛蓄電池,也就是現代地球上,最便宜、最常見的電動車電池。

  之所以選擇它,一方面是因為材料容易收集,另一方面則是因為結構簡單,只有正極板群、負極板群、電解液和容器四部分。

  除了作為電解液的硫酸外,實際上所需要的物質只有一種,或者說兩種:

  第一種,鉛,用來制作負極板群。

  第二種,鉛在空氣中的氧化物,氧化鉛,用來制作正極板群。

  在當前這個中世紀世界,也許會缺少很多東西,但唯獨不可能缺少鉛。因為按照現代地球發展,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,會造成重金屬中毒,輕則身體不適,重則死亡。

  在現代地球古羅馬時代,古羅馬人不知道鉛的危害,長期使用鉛管作為輸水管道,并且用鉛作為喝酒的容器,導致大量人的慢性鉛中毒,成為古羅馬衰亡一個重要原因。

  李察知道這一點,不想重蹈覆轍,不想還沒有成為巫師就重病纏身了,因此在進行實驗之前做了充足的防護工作。

  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服,最終戴好用牛膀胱制作的手套。

  準備完畢,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,動起手來。

  首先是在準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。

  在正極和負極之間,放入隔離板,防止電極的接觸。之后,便是不斷的重復這一步驟,按照一塊鉛板、一塊氧化鉛板的順序不斷插入容器中,最后塞的整個容器都是滿滿的。

  之所以要這樣做,是為了多組正極負極板放到一塊起到了串聯的作用,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,接下來就是設置外接導線等瑣碎的細節問題。

  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、轉子在木架上,李察轉身脫掉手套,摘下鳥嘴面具、摘下防塵口罩,脫下防護服,這才發現全身都濕透了。

  畢竟是炎熱的夏天,即便是在相對涼爽的宮殿中,工作了一整個下午,也是極其受罪的。工作的時候還沒有察覺,等到完成后,李察才感受到內衣緊貼在皮膚上,全身上下黏稠無比。

  皺皺眉頭,李察推門走出了獨立實驗室。

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