第十五卷 第十章 专业人才
接下来就是解释电机的问题了,这个对于学习了电磁感应基础知识的人来说其实并不复杂,电机简单点说就是将发电机反过来,徐孚远和夏允彝都做了不知道多少简易发电机了,要让他们理解电机的动作原理应该不是很难。
朱慈炅直接对两人道:”彝仲、复斋,朕曾经跟你们说过,当金属形成的环路做切割磁感线的运动时,金属环路中就会产生电,而带电的金属丝如果绕成线圈就会产生磁力,跟吸铁石一样的磁力,也就是说电和磁是可以相生的。“
这句话他们当然记得,他们都用磁铁和电线验证过不知道多少回了,慢慢的这句话已经融入了他们的脑海,变成了一种道理,都不用刻意去记忆。
所以,这两人闻言,均是条件反射式的点了点头,这个不用解释,他们已经懂了。
朱慈炅紧接着又提起笔,边画边说道:”带电的金属丝如果绕成线圈就会产生磁力这个你们已经明白了,两个磁铁同极相斥,异极相吸你们也明白了,如果将通电线圈也看成是磁铁,那么它们是不是也会相斥相吸呢?“
这个是肯定的,都有磁力吗,不就跟磁铁一个道理。
朱慈炅为了加快进度,并没有解释什么洛伦兹力、楞次定律,因为根据理论去解释电机原理就涉及到磁通矢量了,这会儿可没有什么乘法除法之说,解释起来不知道有多麻烦,干脆直接给他们画实物,让他们把电动机先做出来再说,至于理论可以以后再慢慢去研究。
他直接在纸上画了个简单的电机结构图,然后解释道:”你们想啊,如果中间是块磁铁,周围是线圈,线圈产生的磁力不断变化方向,那么中间这个磁铁是不是就会转起来?“
徐孚远和夏允彝闻言,看了看朱慈炅画的草图,均肯定的点了点头。
朱慈炅又画了个简单的三相发电机图纸,继续解释道:”要让线圈产生的磁力不断的变化方向,在发电的时候就要发出不断变化方向的电流,这种发电机发出的电流就是不断变化大小和方向的,注意看,这里面是三组线圈。三组线圈的方向是按顺序轮流变化的,这样就能保证发出不断变化方向的电流,而三组线圈所产生的电流虽然在不断变化,但总体相加时刻都是同样大小,这样就能保证电机稳定运转。“
这个就有点抽象了,因为电流和磁场都是看不到的东西,光凭一张草图,还真无法完全理解,徐孚远和夏允彝均露出深思的表情,既没有点头也没有摇头。
朱慈炅并没有继续往下说,而是开始观察两人的表情,等两人都露出了跃跃欲试的表情,他知道,这两人已经将表面上的东西看明白了,接下来多做试验就会慢慢理解这个电力和磁力之间的转换关系。
现在朱慈炅也没时间跟他们慢慢做实验,他直接指着电机草图继续解释道:”这个中间的部分如果要产生均匀而又巨大的旋转力,用磁铁肯定不行,必须用一种带有磁力的硅钢片,这个朕已经让长庚去研制去了,相信不久就会有了,不过实验的时候你们还是可以用磁铁慢慢试,先做出个简单的模型再说。“
这一下灌输的东西有点多,徐孚远和夏允彝均思索了一会儿才缓缓点头,看他们样子接受起来已经有点勉强了。
朱慈炅想了想,指着画出来的电线道:”还有最后一个问题,这新的发电机和电机里面都需要绕很多的线圈,而线与线之间又不能挨到一起,如果导通了那就不是线圈了,而是一个铜块。如果用现在的橡胶绝缘线,那么,做出来的体积绝对会大的吓人,所以,还要研制一种漆包线,线的表面只涂上薄薄的一层绝缘层用来绝缘,这个漆包线的材料,孟侯你来负责吧。“
毕懋康闻言,连忙点头应是,类似的东西倒不是没有,不过到底用那种材料还要去试,他也不是很懂,但现在工部懂这个的多了,他只要组织相关人员去试就行了。
朱慈炅又提示道:”如果现有的材料不行,可以去研制新的材料,比如生橡胶再添加一点其他的东西,或者寻找类似于生橡胶的,从树上割出来的汁液,这些都可以大胆的去试。“
毕懋康点了点头,拱手道:”微臣明白。“
朱慈炅想了想,感觉差不多了,便直接挥手道:”那今天就到这里了,你们回去多试验,有什么进展或者问题随时都可以来找朕。“
众人闻言,一一行礼告退,紧接着工部便开始了一场轰轰烈烈的试验运动,其他事情都可以先不管,皇上交待下来的事情,那必须放在首位!
要说毕懋康、王徵、宋应星等人的技术,放到后世那都能算的上是专业人才了,在他们各自的领域那都是专家级的,所以,就算朱慈炅说的东西已经远远超过了现在的技术水平,也难不住这些妖孽级的人才。
进展最快的是王徵,因为所谓的齿轮箱只是结构上的变化,就技术上来说,并没有什么新的东西,说简单点就是给齿轮加个壳子,这个对王徵来说简直不要太简单。
他回去之后亲自带人做好木模子,然后生铁一浇筑,再拿到机床上加工一下,不到三天,一个简陋的齿轮箱就被他做出来了。
朱慈炅特意跑到王恭厂看了看,还别说,跟后世的齿轮箱还真有那么一点像。
不过,后面的蜗轮蜗杆减速机和行星减速机就没这么简单了,蜗轮蜗杆减速机倒还好一点,只要磨出几把特制的刀具,慢慢加工总能加工出来;行星减速机就麻烦了,那内圈的齿环用现在的机床根本加工不出来啊!
朱慈炅翻了翻脑海中的资料,又将插齿机的草图给王徵画了画,将插齿机做出来,这个问题才得以解决。
紧接着,徐孚远和夏允彝那里又有进展了,他们直接做了套简单的发电机和电动机,那样子,的确有点惨不忍睹,那结构也简略了不知道多少倍,但是,他们竟然献宝似的抬进皇宫来了!
朱慈炅饶有兴趣的看了一下他们的表演,这套东西对朱慈炅来说自然是没什么好稀奇的,但对于这个时代的人来说,那简直是不可思议的,因为徐孚远将发电机和电动机用电线接到一起之后,夏允彝一转动手摇式发电机的转柄,电动机的轴就跟着转动起来了,而且发电机那边转的越快,电机轴转的就越快。
看样子他们已经理解大概的动作原理了,朱慈炅又针对转速和线圈绕组数的关系特别解释了一下,相信很快真正的电机模型就能做出来了!
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