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大发明-第86部分

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    当然是做色带,学徒出身的阿尔伯特对基础理论没有兴趣,也根本不懂,拿着叶枫的许诺,用高薪到造纸作坊和印刷作坊挖了一批年轻的学徒,在印刷实验室下面组建起三个研究小组:墨水与材料性质研究小组、打印机色带研究小组以及照相印刷术研究小组。
    阿尔伯特给叶枫提交的研究计划,就是:齐头并进!
    色带是一个问题,机器本身还有问题,叶枫对笨重的凿孔机很不满,想到打字机的按键更多,结构更复杂,体型肯定要更加笨重,一颗发明的心蠢蠢欲动。
    机械结构他不懂,无法做出更好的设计,只能从其它地方想办法,想来想去,那根精巧却原始的发条,被叶枫盯上了。
    第四集 电的革命 162 研究电动机
     更新时间:2008…11…16 18:51:17 本章字数:3614
    叶枫大量资金的支持下,诺贝尔研究中心最近确定了究项目,电学实验室也是一样。
    自动发报机一经完成,普朗泰和眼镜就将继续完善的工作交给了王牌电报员莱斯,留下了几个对电报感兴趣的研究员,将其他人分组成为电池和发电机两个项目组。
    白炽灯的发明,对电源提出更多要求,普朗泰和眼镜对此有不同的看法,普朗泰坚决认为电池才是未来电源的发展方向:“与发电机相比,电池更轻便,使用也简单,要让每个家庭都能用上白炽灯,只有电池才行,发电机那么大,有多少人用得起呢?”
    “不对,可以用导线送电。”眼镜觉得发电机的发电量更大,通过机械运动就能产生电,这才是大量生电的正确道路。
    眼镜惜字如金,根本没办法说服普朗泰,后者不停地摇头:“导线送电?我们都知道通电的导线是会发热,如果大家都用电灯,送电导线上通过的电流有多大?你看看上次杜勒耶里宫广场照明,才几百盏电烛,就要用那么多台发电机,就算输电问题能解决,发电机能提供的电力也有限。”
    “你们在争什么呢?”叶枫来到电学实验室,发现自己的两个负责人正在争吵,普朗泰激动地大声嚷嚷,而眼镜憋得满脸通红,每次张嘴,都被普朗泰给堵了回去。
    “啊,博士你来啦,你是要在我们电学实验室工作吗?这真是太好了。”普朗泰兴奋地叫嚷着。
    诺贝尔研究中心的人都知道,只要是叶枫加入的项目,进度往往飞快,而他们平时做研究,都是成果寥寥。
    现在大家组成不同的实验室,甚至是研究组,每个组、每个实验室都希望自己能多出成绩。这不仅关系到个人收益,而且代表着荣誉和名声,难怪普朗泰见了叶枫会高兴,连眼镜也期待地望着他。
    “你们这样欢迎我啊?”叶枫奇怪地摸了摸鼻子。
    “是。”响亮的声音将叶枫吓了一条,他回头一看,八九个研究员都兴奋围了上来。
    叶枫微笑着向大家点了点头:“好吧,不过我既然来了,就是要出成果的,有很多事情要大家做,大家可能要赶活了,这段时间会很辛苦,你们愿意?”
    “愿意。”八九个人的声音也很大,每个人都充满了斗志。
    “愿意,太愿意了。”普朗泰呵呵笑道:“博士,你说吧,我们现在是不是要研究大容量的电池?”
    “这个嘛!”叶枫看了看普朗泰,又看了看眼镜,刚才已经听到他们在争论的话题,白炽灯的供电电源,当然是发电机更好一点,但不能打击普朗泰,还要鼓励,因为电池的作用也很大。
    叶枫笑笑道:“电池和发电机都很重要,我们都要做。普朗泰你继续研究电池,嗯,研究的方向是小型化和便携。”
    叶枫给普朗泰的电池项目组确定了大致的研究方向和思路,发明一种可以给小号白炽灯泡供电的“干电池”。眼镜的发电机项目组则组成新的“电机项目组”。
    “我们这个组的研究目标,不仅包括发电机,还包括电动机。”叶枫这句话让眼镜他们很兴奋,他们知道,这个项目将由叶枫亲自领导。
    但是很快又疑惑起来,海因里希推了推眼镜:“我们五个人,加上博士您,同时研究两种东西,是不是少了?”
    “两种东西?”叶枫摆了摆手:“不,不是两种东西,虽然有区别,但区别不大。”
    学过初中物理就知道,发电机和电动机,其实一回事,但眼镜的反应却让叶枫感到奇怪。
    按照通常的做法,在确定研究计划前,大家要集体梳理一下过去的研究成果,叶枫会借着梳理,告诉大家以后的研究方向。
    “电动机是用电实现机械运动的机器,它的原理……”在叶枫的示意下,海因里希推了推眼镜,开始对电动机的资料进行梳理:“一是磁极之间的作用力;二是电生磁;三是震荡回路……”
    “等等……”听了眼镜的解释,叶枫有点吃惊,这跟他理解的电动机原理稍微有点区别,他指了指黑板道:“先不用解释原理,先给大家介绍一下电动机的发展历史吧。”
    “眼镜”点了点头:“用电实现机械运动,最早是在1821年,由法拉第阁下发现的……”
    听了“眼镜”总结的历史,叶枫终于知道为什么他会说电动机的原理是“利用磁极间作用力
    为早期的电动机就是这样的。
    法拉第发现了通电导线能绕着永磁铁运动,实现了电磁运动向机械运动的转换。
    十年后,美国人约瑟夫。亨利将电磁铁与两个电池交替连接,可以自动改变磁极,在另外一端放着永磁铁,利用磁极间的吸引和排斥,做成震荡电动机,实现了连续运动。
    次年,英国人斯特金发明换向器,改进亨利的震荡电路,第一次实现了能够连续运动的旋转式电动机。
    到了1834年,德国的雅可比、英国文波特,分别做出了成形的电动机,和后来的电动机有点类似,不同的是用磁铁代替了线圈。
    雅可比外面用两个U形电磁铁,中间是只六臂轮,每条臂上安装两根棒形磁铁;克拉克和戴文泡特外圈用的是永磁铁,中间用电磁铁当作辐条。
    磁铁式电动机,显然作用有限,雅可比曾经将他的电动机装在小艇上,带动螺旋桨,时速2。2公里,使用320丹尼尔电池供电。克拉克则将电动机安装在电车模型上,达文波特用来带动印刷机,都显得很不实用。
    磁铁式电动机的原理不能说错,但不准确,也因此使得早期电动机的研究方向有点问题,过于看重磁极间的作用力。
    叶枫一直关心基础学科的进展,法拉第已经提出了磁场和力线的概念,但在当时,理论研究和应用性的发明之间,还有着比较大的鸿沟,比如普朗泰和眼镜,他们可能根本不明白什么是场,什么是力线。
    叶枫第一次觉得,要给这些业务骨干进行理论培训,这样才可以持续发展。
    “现在大家都知道电动机是怎么回事了吧?……不明白也没有关系,你们按照我的要求做就行了。”叶枫想想自己也没空,估计也没那个水平来讲课,更重要的是,就算讲了,没有经过系统教育的研究员们也不一定懂,还是直接让大家做事情比较好。
    当然,该知道的还是要让大家知道,不然肯定会出现问题。
    “电动机可以分为两个部分,定子和转子……也就是固定的部分和转动的部分。”叶枫点了点黑板上由眼镜画出来的几种电动机:“我们看到的这几种旋转式电动机,都是外面的是定子,中间的是定子。”
    “这种结构没有问题,关键在磁力上,永磁铁的磁性,以及……电磁铁部分。”叶枫敲了敲相对应的部件:“嗯,这位同学,不如你来说说,磁性……我们要怎么增强,或者你有什么别的看法吗?”
    叶枫看到下面一个矮矮的,二十岁左右的年轻人,有点坐立不安的样子,就将他叫了起来。
    “博士,我是格拉姆。”年轻人马上迫不及待地站了起来,大声回答道。
    “呃,我知道,格拉姆先生,但这不是我问的问题。”大家发出一阵善意的笑声,叶枫也看出来了,格拉姆激动过头了。
    小个子格拉姆很尴尬地挠了挠头:“那么,博士你问了什么吗?”
    叶枫笑了笑:“是的,你有办法增强电动机……”
    “是的,博士。”小个子格拉姆大声道:“我知道怎么增强电动机的功率,只要增强磁铁的磁性就好了。”
    “呃,你说的不错。”叶枫饶有兴趣地看着小个子格拉姆,顺着他接着说道:“那么,你认为有什么办法增强磁性吗?”
    “是的,博士,用更大的磁铁和更大的电磁铁。”格拉姆大声道。
    “说的不错,那么你认为要多大合适?”
    格拉姆挠了挠头:“当然是越大越好。”
    “很好,如果有比地球大的电动机,太阳会从西边升起来,因为,我们可以用这台电动机,转动地球。”叶枫道:“伟大的理想。”
    大家都笑了起来,叶枫摆摆手示意格拉姆坐下:“开个玩笑,我想大家都明白格拉姆同学说的大,绝不仅仅是体积上的,所以他说得没错,磁性强弱以及效率,是我们要考虑的问题。”
    “我们的研究任务有三个,一是磁性更强的永磁铁,要有专人去搜集,还要试验不同材料磁化后的表现;二是磁性更强的电磁铁,电磁铁又包括铁芯和线圈,什么样的铁芯和线圈效率高?三是将永磁铁和电磁铁结合,设计出高效的电动机。”
    第四集 电的革命 163 新招的助手
     更新时间:2008…11…16 18:51:18 本章字数:3569
    枫看到实验室里放了一台皮克希式发电机,走过去摇没发现什么反应。格拉姆马上凑上来道:“博士,用力摇,用力摇灯就亮了。”
    “哦,那你来摇。”叶枫拍了格拉姆的肩膀,把位置让给了他,回头问“眼镜”:“这是你们自己做的?”
    “是的,博士,一台皮克希式手摇发电机,大概可以带动三盏中号的白炽灯。”眼镜道。
    叶枫看了看旁边摆着的一箱灯泡:“从巴黎带过来的白炽灯,就剩这些了吧?”
    眼镜点了点头,旁边格拉姆像吃了兴奋剂似的,将发电机摇得呼啦啦猛转,接着的灯泡慢慢亮了起来。
    “停,可以了。”叶枫示意格拉姆停下来:“发电机是大家自己做的,结构和原理大家都清楚吧?下面我们做个试验,格拉姆,把那边的蓄电池搬过来。眼镜,电灯拆下来,把发电机连到电池上。”
    “博士,蓄电池已经充好电了。”眼镜道。
    “让你做,你就做。”叶枫手一挥,下面的研究员不敢怠慢,连忙将皮克希发电机连着的电路拆掉,又在叶枫的指挥下,将发电机引出的导线,连接到蓄电池上。
    叶枫看了看,又让他们将皮克希发电机上的手柄拆掉,检查没发现问题,才让格拉姆合上电路,在众人不解的目光中,皮克希发电机的电枢缓缓转了起来。
    “啊,转了转了,快把电接出来……”格拉姆大声嚷嚷道,但他随即发现,发电机因为通电而转了起来,怎么还能输出电流呢?
    “发电机?电动机?”眼镜不知所措地喃喃自语。
    发电机变成电动机的事实,让大家都很吃惊,通过这个试验,叶枫告诉他们,电生磁和磁生电,是可逆的,并且解释了楞次定律。
    叶枫发现,大家都对楞次定律不是很理解,只好告诉他们,提高电枢上的线圈数量,就能提高发电机或者电动机的效率。
    当时无论电动机还是发电机,电枢基本还是棒式的,也就是在一根铁棒上面缠绕绝缘线,可见效率低下。
    叶枫让他们用薄铁皮,像伏打电堆那样,重叠起来,不过铁片与铁片之间,用绝缘的纸片隔开,制成铁芯,然后在铁芯上面缠绕线圈。
    “这又是什么道理?”大家都觉得叶枫的想法匪夷所思,很不理解。
    “道理?呵呵,这个比楞次定律还深奥,说出来你们也不懂,你们还是赶紧去做出来,看看是不是有效果。”叶枫懒得解释了,实用第一。
    但长久这样下去不行,实践需要理论的支持,理论也需要和实践结合,楞次定律揭示了电动机和发电机可以互逆,这个理论在1834就提出来了。
    但发电机和电动机的发展,在1856前都是相互独立的,理论和实践在这里脱节了。
    诺贝尔研究中心现在的实用性研究很发达,但缺少理论的支持和总结,仅仅依靠叶枫超前的目光,可以领先一时,却很难保持优势。
    “博士,楞次定律我记下了。”眼镜并没有离开,拿着笔记本和自来水笔站在叶枫面前:“我一定会弄懂的。”
    “你想知道是不是还有其他的规律?”见眼镜还不走,叶枫也明白了他的意思。
    “是的,我们不停地试验,就是为了寻找规律,如果已经有了,只要通过计算就能得到结果,对我们的研究很有帮助。”眼镜认真地说道。
    “你说得很多,先工作吧,我整理一下,回头组织大家学习。”叶枫道。
    诺贝尔研究中心吸引了一批技术和试验研究员,理论专家却很少,或者说几乎没有。
    在这个时代,科学家的身份地位尊崇,只要能做出成绩,就能获得国家发给的年金,甚至被封爵。
    工程技术人员在社会上没有地位,因此有学识的理论科学家,并不愿意从事实用性的工作,所以法拉第发现了电磁感应,却没有付诸实用。
    当时的发明家,很多人都是从事具体工作的工匠,像普朗泰、格拉姆都是工匠学徒出身,没有受到过系统的教育,虽然他们的创新推动了技术的发展,却因为缺少理论修养,走很多弯路。
    凯瑟琳被送去上学,叶枫现在觉得很不方便,他让舅舅耶尔给自己找了个助手,年轻的藤普坦得。
    藤普坦得的第一个工作就是为叶枫准备一次公开的
    讲课,联系教室,并且邀请瑞典皇家工学院、乌普萨林雪平大学乃至科学院的专家和教授参加。
    叶枫则得到卡尔亲王的邀请,前去王宫参加一次私人酒会,从宾客名单上来看,这次酒会邀请的大多是斯德哥尔摩的贵族和工商界人士。
    斯德哥尔摩的交际场和巴黎相比,就像月亮和太阳,交际酒会也很少,这一次显然也有所不同,巴黎的酒会往往是“夫人外交”,而这一次却是卡尔亲王发出的邀请。
    “殿下要接任摄政王了。”藤普坦得在叶枫询问斯德哥尔摩交际场习俗的时候推测道。
    “所以才会是殿下亲自发出的邀请,而且参加者多数是大富商和大贵族。”藤普坦得指着邀请函上与会宾客的名字,一个个给叶枫解释。
    叶枫也觉得这个可能性很大,在正式接掌权力前,用酒会的形式,和社会上最有影响的一批人见见面,沟通一下关系,方便日后工作的开展。
    让他惊讶的是,藤普坦得对与会宾客非常了解:“看来你对这些很了解啊,那给我准备一份礼物吧,还有那盏台灯怎么样?我打算送给亲王殿下。”
    “殿下一定会很喜欢的。”藤普坦得笑道:“这些贵族和富商,在瑞典都很有名气,我们家世居斯德哥尔摩,自然知道得多些。”
    “呵呵,你和这位藤普坦得伯爵阁下有关系吗?”叶枫点了点一个宾客的名字。
    藤普坦得笑了笑:“那是家父。”
    叶枫点了点头,知道藤普坦得出身果然不简单:“那你怎么来诺贝尔公司了?”
    “父亲希望我从政,但我想先历练一下。”藤普坦得解释道:“大学毕业后,我曾经在欧美游学,回来经过巴黎的时候,发现变
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