引雷实验结束后没几天,刘朔又去了格物院。
这一回不是半夜突击,是提前打了招呼的——科学院和格物院所有院士、各工坊的匠师头领、还有从各部抽调的年轻文员,全被叫到了格物院的大议事厅。
议事厅里坐不下这么多人,有人搬了条凳坐在廊下,有人直接靠在窗台上,手里都拿著纸和炭条准备记。
刘朔进来的时候手里没拿摺子也没拿笏板,只提了一块木炭。
他让人把墙上的旧舆图摘了,换上一块打磨光滑的白木板,这白木板是他让马钧专门准备的,跟当年在凉州讲武堂用的那块一模一样。
“那天在驪山,你们都看见了——手摇起电机能生电,莱顿瓶能存电,避雷塔能把天雷引下来。电这个东西,咱们已经摸到了它的门槛。今天就来讲一讲——这扇门推开之后里边是什么。”
他在白木板上捡起炭条画了一条横线,標註为铜导线,导线旁边画了个线圈和一块磁石,用箭头標了运动方向。
边画边讲电跟磁本质上是一体两面——电流过导线能在旁边生出磁力,反过来把导线放在变化的磁场里也能生出电流。
这就是电磁感应定律,是整个电气化的核心秘密。手摇起电机用摩擦生电,以后真正供全城人的电力要靠这种“磁生电”的法子来大规模製造。
他接著在这张简图上扩展开来讲了接下来几个最核心的装置。
发电机就是把机械力变成电。用蒸汽机或水力带动线圈在强磁场里旋转,就能持续不断地输出电流。
那天手摇起电机摇了半天才存满几组瓶子,以后用蒸汽机转动的发电机,电流源源不断不再靠手摇。
电动机跟发电机正好相反——把电通进线圈里就能產生磁力,推著转子转动起来。
电流越大磁场越强转得越猛,以后工坊里不再靠天轴皮带传动,每台机器只接两根铜线就能自己转。
火车也不要烧锅炉了,直接从电网上取电就能拉著几万斤货物跑得比蒸汽机车还快。
变压器是为了解决送电距离的难题。线圈匝数比一换就能把低压变成高压,高压输电电流小,在线路上的发热损耗就低,等到了地方再用变压器把高压降回低压给工厂和民居供电。
没有变压器,电网就只能在城郊几里范围內送电,有了它才能把电网铺开到整个州整个郡。
电网铺开之后下一步就是电灯电报和化工的全面改造。
电弧灯在引雷塔下已经亮过了,但真正能让长安城晚上亮起来的是更安全更耐用的灯芯发光技术,还需要进一步摸索涂层材料和抽真空工艺。
电报则更简单,电线上接几组线圈和触针,长安发一个信號洛阳这边立刻就能收到,將来从长安发出政令到身毒州不需要几个月,一盏茶的工夫足够。
化工那边电的用途更是无底洞。用直流电通进稀食盐水里能分解出烧碱和氯气,通进某些矿石粉末里能分离出纯铝纯镁。
以前左慈拿硝酸烧棉花烧了好几年,以后用电解法控制化学反应纯粹又精准,化工產业会从手工作坊直接变成精密的工业门类。