第92章 試制成功發電機,三相發電無法解
大唐科學院里,一片繁忙景象。
經過幾天的夜以繼日,巧手工匠們終于搗鼓出一臺發電機來。
學士們歡欣鼓舞,像一群孩子圍著新玩具,準備開始第一次發電。
學士們用一根皮帶將發電機的軸連在一個腳踩驅動的轉輪機器上。
這種機器通常是用來帶動風扇,使用了類似現代的自行車的機構,只要用腳踩動,就可以驅使輪子快速轉動,帶動風扇轉起來。
這種轉輪機用在發電機上正好。
一切準備就緒,電壓表也接好了。王院長一聲令下,試驗開始。
一個工匠卯足了勁,踩起了轉輪機,輪子嗖嗖地轉,發電機也跟著嗡嗡作響,轉了起來。
學士們眼巴巴地盯著電壓表,只見指針嗖嗖地往上升,一下子就飆到了頂端——有電了!
大家歡呼雀躍,掌聲雷動。
可還沒高興完呢,電壓表的指針就像泄了氣的皮球,哧溜一下掉了下來。
學士們面面相覷,這啥情況?
剛有電怎么就沒了呢?
這時,一股淡淡的焦味飄來,不用猜,肯定是電壓太高,把電壓表給燒了。
“好事啊!”王院長眼睛一亮,“這說明咱們這發電機比電堆還牛呢!”
試驗前他們就想到了發電機的電壓可能不小,特地挑了個中等的電壓表,沒想到還是低估了它。
于是,大家趕緊拿出科學院里最大的電壓表接上,再次試驗。
發電機一轉,電壓表又“噌”地一下達到了最大值。
王院長嚇得連連呼喊:“慢點慢點,悠著點兒踩!”
仙人說過,發電機轉得越快,電壓越大,這工匠把轉輪機踩得飛快,電壓表可受不了了。
那工匠尷尬地笑笑,太興奮了,有點用力過猛,他趕緊放慢了速度,電壓表上的指針才稍稍下降。
電壓表指針一直沒有降到底,說明發電機在持續產生電力,王院長捋著胡須,滿意地點了點頭:“嗯,這就算是成功了吧。”
可就在這時,臧學海又發現了新問題:“大家有沒有覺得,這電壓表的指針一直在上下跳動,好像停不下來似的。以前我們用電堆的時候,電壓表可是穩穩當當的。”
眾學士回想了一下,確實是這么回事,這么看來,發電機發出來的電似乎一直在變,這大概就是交流的意思吧。
大家心里犯了嘀咕:這種一直在變的電,用起來真的沒有問題嗎?
王院長決定再試試,讓工匠把皮帶去掉,換上一個手搖的裝置。
這樣搖起來慢悠悠的,可以看得更清楚點。
換上小一點的電壓表后,大家仔細觀察起來。
很快,他們就發現,發電機發出來的電是忽高忽低的,有時候指針甚至直接掉到了零的位置。
臧學海若有所思地說:“指針掉到零的時候,該不會是電的正負極反了吧?”
學士們都覺得有道理,畢竟仙人也說過,交流電的正負極是在不斷變化的。
這個變化到底有什么規律,這就需要大家仔細觀察了。
好在現在的轉速夠慢,大家可以配合著電壓表來仔細研究。
觀察了一會兒,他們終于發現了其中的奧秘,當動子線圈轉到豎直位置的時候,電壓就降到了零的位置,再繼續轉,電壓就開始上升,轉到水平位置時,電壓達到了最大。
所以這個交流電還不單單是正負極會改變的問題,它發出來的電其實一直都在變化。
這種忽大忽小的電,感覺沒有電堆那種穩定的電好用呢。
但到底好不好用,還要用事實來說話。
學士們興奮地接上了電磁鐵,打算用這神奇的裝置來檢驗發電機的實力。
發電機轉起來后,電磁鐵就像被施了魔法一樣,牢牢地吸住了一塊小鐵片。
大家驚奇地發現,只要發電機轉得夠快,電磁鐵似乎一點兒也不受影響。
雖然發電機的電壓會短暫下降,電磁鐵的磁力減弱得幾乎吸不住鐵片,但只要發電機轉得夠快,磁力馬上就會恢復過來,鐵片就不會掉下來了。
這樣的話,發電機帶動電磁鐵就不是問題了。
然而,大家也發現了一個小瑕疵。發電機轉動時,震動得可不小。
這個問題讓他們迷惑了很久,直到一次。一位學士親自上手搖發電機,才恍然大悟。
原來,搖動時竟然感覺到有一股阻力,而這股阻力的大小竟然和電壓有關,電壓越大的時候,阻力也越大。
而電壓是一直在變化的,阻力也跟著一直變化,阻力忽大忽小,自然就容易產生震動了。
雖然找到了問題的根源,但他們卻沒有太好的解決方法,只能把發電機牢牢固定住,不讓它動了。
就這樣,制造出來發電機算是勉強能用了,它的電壓可比電堆高多了,而且轉得越快,電壓就越高。
唯一的缺點就是,這電壓老是忽高忽低的。
要解決這個問題,還得按仙人說的,使用三相發電機。
這是張妙聲傳授給他們的一個大招,可惜只憑嘴巴說,一眾學士還是無法理解三相是怎么實現的,同時安裝三個線圈來發電,這要怎么做?
他們試過了,無論裝三個線圈還是四個線圈,結果都是一樣的,電壓還是那樣變化,只不過線圈多,電壓更大了一點而已。
三相電的問題暫時解決不了,他們只好先用現在的發電機了。
發電機發電需要持續的動力,就不能像試驗時一樣用人力來帶動了,于是,他們想到了長安城外那八條河流,水源豐富,水車遍地。
大唐人對水車的運用可是經驗豐富,磨面、碾谷、帶動機器,樣樣精通。科學院在渭水邊就有好幾個水車,只稍加改裝,就能用來帶動發電機。
經過一番改造后,科學院的學士們全部出動,來到渭水邊,試驗用水車帶動發電機。
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