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162 研究电动机


  叶枫大量资金的支持下,诺贝尔研究中心最近确定了究项目,电学实验室也是一样。/www。qВ5。com\\

  自动发报机一经完成,普朗泰和眼镜就将继续完善的工作交给了王牌电报员莱斯,留下了几个对电报感兴趣的研究员,将其他人分组成为电池和发电机两个项目组。

  白炽灯的发明,对电源提出更多要求,普朗泰和眼镜对此有不同的看法,普朗泰坚决认为电池才是未来电源的发展方向:“与发电机相比,电池更轻便,使用也简单,要让每个家庭都能用上白炽灯,只有电池才行,发电机那么大,有多少人用得起呢?”

  “不对,可以用导线送电。”眼镜觉得发电机的发电量更大,通过机械运动就能产生电,这才是大量生电的正确道路。

  眼镜惜字如金,根本没办法说服普朗泰,后者不停地摇头:“导线送电?我们都知道通电的导线是会发热,如果大家都用电灯,送电导线上通过的电流有多大?你看看上次杜勒耶里宫广场照明,才几百盏电烛,就要用那么多台发电机,就算输电问题能解决,发电机能提供的电力也有限。”

  “你们在争什么呢?”叶枫来到电学实验室,发现自己的两个负责人正在争吵,普朗泰激动地大声嚷嚷,而眼镜憋得满脸通红,每次张嘴,都被普朗泰给堵了回去。

  “啊,博士你来啦,你是要在我们电学实验室工作吗?这真是太好了。”普朗泰兴奋地叫嚷着。

  诺贝尔研究中心的人都知道,只要是叶枫加入的项目,进度往往飞快,而他们平时做研究,都是成果寥寥。

  现在大家组成不同的实验室,甚至是研究组,每个组、每个实验室都希望自己能多出成绩。这不仅关系到个人收益,而且代表着荣誉和名声,难怪普朗泰见了叶枫会高兴,连眼镜也期待地望着他。

  “你们这样欢迎我啊?”叶枫奇怪地摸了摸鼻子。

  “是。”响亮的声音将叶枫吓了一条,他回头一看,**个研究员都兴奋围了上来。

  叶枫微笑着向大家点了点头:“好吧,不过我既然来了,就是要出成果的,有很多事情要大家做,大家可能要赶活了,这段时间会很辛苦,你们愿意?”

  “愿意。”**个人的声音也很大,每个人都充满了斗志。

  “愿意,太愿意了。”普朗泰呵呵笑道:“博士,你说吧,我们现在是不是要研究大容量的电池?”

  “这个嘛!”叶枫看了看普朗泰,又看了看眼镜,刚才已经听到他们在争论的话题,白炽灯的供电电源,当然是发电机更好一点,但不能打击普朗泰,还要鼓励,因为电池的作用也很大。

  叶枫笑笑道:“电池和发电机都很重要,我们都要做。普朗泰你继续研究电池,嗯,研究的方向是小型化和便携。”

  叶枫给普朗泰的电池项目组确定了大致的研究方向和思路,发明一种可以给小号白炽灯泡供电的“干电池”。眼镜的发电机项目组则组成新的“电机项目组”。

  “我们这个组的研究目标,不仅包括发电机,还包括电动机。”叶枫这句话让眼镜他们很兴奋,他们知道,这个项目将由叶枫亲自领导。

  但是很快又疑惑起来,海因里希推了推眼镜:“我们五个人,加上博士您,同时研究两种东西,是不是少了?”

  “两种东西?”叶枫摆了摆手:“不,不是两种东西,虽然有区别,但区别不大。”

  学过初中物理就知道,发电机和电动机,其实一回事,但眼镜的反应却让叶枫感到奇怪。

  按照通常的做法,在确定研究计划前,大家要集体梳理一下过去的研究成果,叶枫会借着梳理,告诉大家以后的研究方向。

  “电动机是用电实现机械运动的机器,它的原理…”在叶枫的示意下,海因里希推了推眼镜,开始对电动机的资料进行梳理:“一是磁极之间的作用力;二是电生磁;三是震荡回路…”

  “等等…”听了眼镜的解释,叶枫有点吃惊,这跟他理解的电动机原理稍微有点区别,他指了指黑板道:“先不用解释原理,先给大家介绍一下电动机的发展历史吧。”

  “眼镜”点了点头:“用电实现机械运动,最早是在1821年,由法拉第阁下发现的…”

  听了“眼镜”总结的历史,叶枫终于知道为什么他会说电动机的原理是“利用磁极间作用力

  为早期的电动机就是这样的。

  法拉第发现了通电导线能绕着永磁铁运动,实现了电磁运动向机械运动的转换。

  十年后,美国人约瑟夫.亨利将电磁铁与两个电池交替连接,可以自动改变磁极,在另外一端放着永磁铁,利用磁极间的吸引和排斥,做成震荡电动机,实现了连续运动。

  次年,英国人斯特金发明换向器,改进亨利的震荡电路,第一次实现了能够连续运动的旋转式电动机。

  到了1834年,德国的雅可比、英国文波特,分别做出了成形的电动机,和后来的电动机有点类似,不同的是用磁铁代替了线圈。

  雅可比外面用两个U形电磁铁,中间是只六臂轮,每条臂上安装两根棒形磁铁;克拉克和戴文泡特外圈用的是永磁铁,中间用电磁铁当作辐条。

  磁铁式电动机,显然作用有限,雅可比曾经将他的电动机装在小艇上,带动螺旋桨,时速2.2公里,使用320丹尼尔电池供电。克拉克则将电动机安装在电车模型上,达文波特用来带动印刷机,都显得很不实用。

  磁铁式电动机的原理不能说错,但不准确,也因此使得早期电动机的研究方向有点问题,过于看重磁极间的作用力。

  叶枫一直关心基础学科的进展,法拉第已经提出了磁场和力线的概念,但在当时,理论研究和应用性的发明之间,还有着比较大的鸿沟,比如普朗泰和眼镜,他们可能根本不明白什么是场,什么是力线。

  叶枫第一次觉得,要给这些业务骨干进行理论培训,这样才可以持续发展。

  “现在大家都知道电动机是怎么回事了吧?…不明白也没有关系,你们按照我的要求做就行了。”叶枫想想自己也没空,估计也没那个水平来讲课,更重要的是,就算讲了,没有经过系统教育的研究员们也不一定懂,还是直接让大家做事情比较好。

  当然,该知道的还是要让大家知道,不然肯定会出现问题。

  “电动机可以分为两个部分,定子和转子…也就是固定的部分和转动的部分。”叶枫点了点黑板上由眼镜画出来的几种电动机:“我们看到的这几种旋转式电动机,都是外面的是定子,中间的是定子。”

  “这种结构没有问题,关键在磁力上,永磁铁的磁性,以及…电磁铁部分。”叶枫敲了敲相对应的部件:“嗯,这位同学,不如你来说说,磁性…我们要怎么增强,或者你有什么别的看法吗?”

  叶枫看到下面一个矮矮的,二十岁左右的年轻人,有点坐立不安的样子,就将他叫了起来。

  “博士,我是格拉姆。”年轻人马上迫不及待地站了起来,大声回答道。

  “呃,我知道,格拉姆先生,但这不是我问的问题。”大家发出一阵善意的笑声,叶枫也看出来了,格拉姆激动过头了。

  小个子格拉姆很尴尬地挠了挠头:“那么,博士你问了什么吗?”

  叶枫笑了笑:“是的,你有办法增强电动机…”

  “是的,博士。”小个子格拉姆大声道:“我知道怎么增强电动机的功率,只要增强磁铁的磁性就好了。”

  “呃,你说的不错。”叶枫饶有兴趣地看着小个子格拉姆,顺着他接着说道:“那么,你认为有什么办法增强磁性吗?”

  “是的,博士,用更大的磁铁和更大的电磁铁。”格拉姆大声道。

  “说的不错,那么你认为要多大合适?”

  格拉姆挠了挠头:“当然是越大越好。”

  “很好,如果有比地球大的电动机,太阳会从西边升起来,因为,我们可以用这台电动机,转动地球。”叶枫道:“伟大的理想。”

  大家都笑了起来,叶枫摆摆手示意格拉姆坐下:“开个玩笑,我想大家都明白格拉姆同学说的大,绝不仅仅是体积上的,所以他说得没错,磁性强弱以及效率,是我们要考虑的问题。”

  “我们的研究任务有三个,一是磁性更强的永磁铁,要有专人去搜集,还要试验不同材料磁化后的表现;二是磁性更强的电磁铁,电磁铁又包括铁芯和线圈,什么样的铁芯和线圈效率高?三是将永磁铁和电磁铁结合,设计出高效的电动机。”

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