第20章 中世紀的電磁學

  第20章 中世紀的電磁學

  要想製造電流，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，那麼線路中就會源源不斷的產生電流，機械能轉換為了電能，從而成為一台簡易的發電機。這是高中物理課本上的知識，不算多麼高深，不過有些麻煩的是基礎材料、基礎零件的實現。

  要想讓這台發動機連續不斷的運行下去，憑藉人力是不行的，效率低而且容易出錯，只能藉助自然資源，要麼風力要麼水力。李察選擇了風力，因此設計出了發電風車去給工匠製作。

  但工匠製作只能製作一些簡單的部位，像是複雜的轉子、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，自己都不想這麼幹。

  不過既然決定了，也只有幹下去了。

  首先是轉子的製作。

  

  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，只能自己製作。自己選擇製造的種類，就是最簡單也是最常見的一種——四氧化三鐵（Fe3O4）磁鐵。

  要做製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、加鹼法等，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（鐵鏽粉末，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，李察又開始加入燒鹼（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並不純淨，李察把溶液轉移到帶有濾紙的漏斗中開始過濾。過濾後，把過濾出來的固態物物質烘乾，然後又進行了一系列操作，最終費了一番力氣，終於制出純淨的四氧化三鐵。

  接著通過磁化，四氧化三鐵就成了真正的磁鐵，黑漆漆一塊。重複這個步驟，製作出足夠多數量的磁鐵，固定在環形的模具內，就製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，又開始製作儲能設備、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。

  李察準備製作的是鉛蓄電池，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，用來製作負極板群。

  第二種，鉛在空氣中的氧化物，氧化鉛，用來製作正極板群。

  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。

  於是，沒費什麼力氣，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，並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，然後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，最終戴好用牛膀胱製作的手套。

  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，灌入肺裡面，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。然後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。之後，便是不斷的重複這一步驟，按照一塊鉛板、一塊氧化鉛板的順序不斷插入容器中，最後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，李察微微鬆了一口氣，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，李察終於完成全部。

  「砰砰」兩聲輕響，把製作好的鉛蓄電池、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，等到完成後，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。

  (本章完)