朱棣按照上午上课,下午找木匠、铁匠做自己发电机、电流表这样的节奏,一转眼就过了五天。
在这期间,朱棣抽时间做好了天平,成功的得到了质量原器,并且朱棣把最小的质量做到了1g的精度,也就是相当于一个回形针的质量。
……
今天对朱棣来说,是一个很特殊的日子,特殊到让朱棣一大早就离开了他的温柔乡。而且昨天晚上朱棣也是一晚上都没有睡好。
因为经过五天的准备,朱棣的发电机预计在今天就可以完工,这让他完全冷静不下来。到了这个地步,成功了就是会所嫩模,失败了就要下海干活……
大清早,匆匆吃了早饭,朱棣来到工匠院里,找到陶冬,他就是干加工首饰的活儿的,可以称得上已经心灵手巧,把事情交给他,朱棣还是放心的。
昨天下午朱棣就开始指导他们绕线圈了。朱棣估计今天早上过来就应该完成了。
朱棣走进院子,发现陶冬果然早就来了,还在桌子上看到了组装在一起的发电机,不得不说,陶冬手艺还是非常过关的,整个线圈看起来整整齐齐,一点也不显得凌乱。
陶冬看到朱棣进来,连忙站了起来,“王爷,幸不辱命,您的东西已经做好了。”
“嗯,辛苦你了,等会儿自己去找魏忠领赏钱。”
“谢王爷。”陶冬激动道,他可是知道王爷很大方的。
朱棣打发了他,仔细检查发电机是否还有什么问题。
整个发电机,是有两个部分组成的,一端是电磁感应部分,由两块磁铁,中间夹着一个圆柱形的转子,转子上绕满了黄澄澄的铜线组成。而另一端,则是动力系统部分,由一个木制的小齿轮组,联接着一个小水车组成,以水力为动力来源,它的好处是,只要控制好水流大小,就能得到一个稳定的转速。得到稳定转速,就能有一个稳定的输出。
整个发电机放在那里,看起来就像是一个艺术品,赏心悦目。说是艺术品也不为过,毕竟朱棣为了这个东西,可是撒下去了不少银子,可以说它是朱棣集结了明朝顶尖工艺做出来的。
看完发电机后,朱棣再看向一边的电流表,和发电机比起来,这个就比较简单了,就是两圈铜制游丝,加上一个线圈,一个电磁铁做出来的。
发电机、电流表都准备好了之后,接下来便可以开始之前制定的计划了。
首先是要确定电流表表盘刻度,明确确定1安的电流到底是多大,以此来标度电流表。
从定义上来看,现代电流的定义方法是 1秒内通过横截面的电荷量为1库仑(6.241×10^18个电子的电荷量)时,电流强度为1安培。
显然上面的定义,以朱棣此时的条件根本不可能做到。
所以朱棣采用的是国际安培的定义,在1908年伦敦举行的国际电学大会上,定义1秒时间间隔内从硝酸银溶液中能电解出1.11800.02毫克银的恒定电流为1安培,称为国际安培。更精确地与后来定义的安培相比,1国际安培=0.99985绝对安培。
多少有点误差,不过可以忽略不计。
接下来的问题就是1.118毫克这个质量太小了,以朱棣目前的精度,测出来是不可能的。朱棣就只能用笨办法了,以每秒钟1.118毫克的速率,那么在894秒后,会刚好析出一克银。这个重量是朱棣可以测量的了。至于这其中所需要的时间记录,那就只能用平板了,现在世界上还没有出现时钟这种东西。
这个方法主要有两点,第一是保持电流稳定在一个刻度,保证结果可靠,第二就是不断测量,逐渐向标准逼近。
比如第一次实验,电流表指针角度稳定在45度,试验结束后测得析出的银为3g,那么第二次实验便调节发电机,使电流表指针角度为15度,试验结束后称量银的质量……就这样一步步靠近标准。
朱棣知道,自己这样测量是有误差的,但是只要不是数量级上误差,把1安测成10安,朱棣都可以接受。实际上朱棣估计,误差有是有,但肯定不大,充其量就是零点零几安培的样子。
……
整个上午,朱棣就把自己一个人关在院子里,谁能进不来。
朱棣就在院子里试验了一次又一次,就这样忙活了半天,总算成功完成了两个电流表刻度的镌刻。
朱棣趁热打铁,拿出铜丝,长13.4的铜丝,电阻为10欧姆,用电流表改装出一个简单的电压表。
接下来朱棣简单连接好电路,很快便测出几组数据,记录其中电流表大小、电压表偏转角度,在坐标系中做出电流—电压表角度图像,算出内阻,再进一步计算,就可以得到电压表指针偏转角度和电压大小的对应关系。
这些都是高中知识,朱棣还不至于不会。做完这些,已经就已经到饭点了。但是朱棣此时根本没有心情去吃。
因为接下来就是最重要的一步了,可以说成败在此一举。
朱棣有些紧张地拿出了数据线,用之前定制的,带有铜夹的铜线,连接好电路,之后再一一连接好电流表、电压表,启动发电机,调节自己临时做的两个滑动变阻器。
看着电流、电压逐渐达到预期,朱棣的一颗心紧张得砰砰跳。不由自主的屏住呼吸。
终于,在5V、2A的时候,平板屏幕亮了起来,看着那正在充电的提示,朱棣简直高兴得要跳起来。
现在朱棣万分庆幸,自己的平板不是苹果那些,对充电器有苛刻要求的平板电脑,不然自己就只有把电池才下来才能充电了。
这是朱棣长长地出了一口气,谁都不知道朱棣的压力多大,来到这个时代,朱棣心中总是有一种不安,朱棣总会在深夜想着,在平板电用完之前,做不出来发电机怎么办?做出来发电机从不进去电怎么办?
做出一个直流发电机不难,初中生都可以。但是要在这个很多材料、工具都没有的环境下,设计一个输出稳定,电压电流达标的直流发电机,太考验人了,需要查许多参数、公式,不是有手就行的。
如果没有平板电脑的数据支撑,朱棣可以说,这几乎不可能做到,就算侥幸做到,那也需要非常大的试错成本。
这一刻朱棣几乎热泪盈眶,不容易啊,别看朱棣来到这个时代才近十天,但是鬼知道朱棣经历了多少困难,一开始连一个长度单位都没有,完全可以说是从零开始,建立了一个基本体系。他可真是太难了。
朱棣坐在旁边,冷静了一下,想着想着,似乎看到了以后自己殖民全球,看到了自己把科技推到21世纪,看到了那全世界都为大明打工的时代,嘿嘿嘿……
擦了擦口水,朱棣想到,自己其实还是有可能实现梦想的。
毕竟后世中国建国的时候,也不是一穷二白吗。那时候能发展60年,就达到那样的高度。自己也是有一点希望的,当然,后世中国的发展离不开国际社会的帮助,也离不开海外人才储备的,但是自己也不差啊,不仅有挂啊,而且还有全球的廉价劳动力,全世界给大明打工。当上皇帝后,大明也可以按照自己的指引,可以少走一些弯路。
总的来说,朱棣认为这还是有可能的,毕竟今年朱棣刚满二十岁,60年后他希望自己能够让这个社会变成自己记忆中的样子。让自己在最后生命的弥留之际能“回到二十一世纪”,也不枉自己来走一遭了。
当然,要实现自己的梦想,最最重要的人才培养,自己一个人是不可能撑起整个大明的。只有不断涌现人才,才能高速发展。明天刚好就是这一批筛选结束了。朱棣打算亲自去考核,对教育的投资,就是对未来投资。