方子翎大大方方一笑,找旁邊的位子款款坐下:“雖說不喜歡這些,但只要是書上能寫明白的,什麼不能學懂?家兄能懂的東西,小妹多花點時間總能看懂。再琢磨琢磨就是了。”
一邊說,她還隨手從桉頭拿過一本手稿,正是方以智未完成的《物理》,看得出來,方子翎的娟秀字跡,也在上面補充和批註了很多內容。
只能說,這個時代的科學技術作品更多停留在博物學和經驗層面,最多再加上一些近似談玄的所謂規律總結,讀書多的人要理解還是不難的,只要思想別僵化。
朱樹人看了幾眼,順便誇讚了幾句,又看了看眼前做出來的機器原型,讓方子翎演示一下。
這機器當然不是方子翎做的,甚至可以說設計環節跟她都毫無關係,她只是負責記錄一下做好之後的實驗資料,總結一下失敗現象。然後自然有人再改。
方子翎倒也坦蕩,並不急著轉移話題,反而是很專注地演示起來,看樣子確實是對這份工作保持了好奇心。
“要演示還不簡單,勞煩王爺蹬一下那個連線綁了磁鐵的軸上的踏輪,讓磁軸轉起來,然後就可以看到連出去的線圈那兒,微微有些吸力變化,能把鐵砂吸起來。”
朱樹人順著指點看過去,果然這臺奇怪的機器沒法遠距離輸電,機器繞組引出來的天然膠漆包裹粗銅線,只能稍稍引出去數尺遠,然後就又擰成了一個線圈,線圈下面放著鐵砂。
這場景,倒有點像後世科技館裡看到的那些兒童發電實驗,讓人蹬腳踏車就能發出電來,只不過眼前的機器要笨拙簡陋得多得多。
朱樹人輕車熟路地照樣開始蹬車,果然立刻看到遠處線圈下面的鐵砂有微微跳動,忽上忽下。
只是蹬車輸出的電磁力非常微弱,還不穩定,如果朱樹人持續勻速蹬,磁力很快會消失,鐵砂就又會掉下來。
他還沒反應過來,因為後世科技館裡的兒童實驗,都是讓小孩持續勻速蹬的,但科技館裡的用電器都是電燈,需要的是穩恆電流來做功,蹬得越狠燈越亮。
方子翎卻立刻憑這幾個月的經驗總結出了他的錯誤,笑著指出:“不是這樣的,要忽快忽慢,由慢變快的時候會有吸力,由快變慢的時候也會有吸力,要不聽加減速,一個速度均勻著就沒吸力了。”
朱樹人一愣,這才意識到,確實,後世科技館裡的是電阻型用電器,而電磁感應是電感型用電器,要的不是穩恆電流,而是電流的變化,要的是不斷從小變大又從大變小的過程。
“變磁生電,變電生磁”,關鍵在於這個變字嘛。
看來這東西還確實不好實業化應用,要解決的東西太多了。否則將來用水車風車代替人力蹬,你還沒法保證水流速度不斷快慢變化。
朱樹人有意識地忽快忽慢蹬,為了追求突然加速度,有時用力就比較暴力,結果那邊倒是確實持續把鐵砂吸住了,但沒一會兒電機輸出端這邊就電刷環火燒了。
方子翎連忙找來工作人員善後維修,朱樹人也只好停止這場實驗。
負責維修的女吏還有些擔憂,連忙解釋這機器平時不是這樣的。朱樹人卻只是溫和地拍拍她們肩膀:“沒事兒,是孤使用不當,修好了再最佳化就是,又沒花多少銀子。”
經過這次親身體驗,朱樹人也不得不承認:
說句良心話,如果不考慮工業化的應用場景,純粹實驗室用途,要“發現電的存在”,難度還真就不比造蒸汽機高。
蒸汽機好歹還要確保活塞氣缸和飛輪曲軸的加工精密度,氣缸得密封得嚴絲合縫不能漏氣,各個蒸汽輸送環節也要氣密性很好,傳動機構也要平穩減震,否則偏心慣性一大,機器轉起來直接就掄飛報廢了。
電磁感應的實驗,卻沒那麼高的精度要求,線圈不平衡磁鐵不平衡無非就是阻抗大一點,效率低一點,但實驗室裡蹬腳踏車那點出力,絕對出不了危險,也電不死人。
電的難度不在於機本身,而在於配套的系統工程。實驗室階段,也不用考慮儲電、傳電、用電。
雖然說,造出理論上能發現電的原始磁感電機後,到能穩定用電照明,可能還要五十年甚至更久,要造出穩定輸出的電動機要近百年,但朱樹人也沒讓他們去做那些。
如果只是用電生磁,那輸出的用電端其實只要一個固定的線圈就行了,什麼都不用做,堪稱難度最低的特例。
畢竟動磁生電、變電生磁,這是對原始工業基礎要求最低的一步,說白了只是把一堆銅和磁鐵纏繞加工成特定形狀而已。
歷史上蒸汽機比發電機早出現七八十年,那只是歷史的偶然,不代表蒸汽機就比發電機難,朱樹人又沒必要照抄歷史。
只是因為電磁感應的發現有相當的偶然性,而且電的後續研究要產生價值和效益,需要的配套比蒸汽機動力複雜太多,整套體系的出現要比蒸汽機晚七八十年,不是電機的“機”本身難。
就好比2020年代,還有人覺得電動車是新能源,但其實稍微懂點工程原理的都知道,當年早期電車出現得比內燃機車還早呢,汽油機還沒誕生就有電動機驅動的車了。只是用電要的配套科技多,所以沒法推廣,直到現在也是,誰讓充電換電比加油站加油更麻煩呢。
蒸汽機、柴油機這些機器本身雖然比電動機複雜很多,但蒸汽機柴油機只要機器本身造出來了,哪怕沒配套系統設施(當然燃料得有),一臺機器就能單打獨鬥直接形成生產力,而電動機只有“機”沒有配套那就是一個廢。