看完軸承廠之後,又去發電機實驗室看了一會兒。
對比第一代發電機來說,這台已經做了不少改進。
第一代發電機中,轉子是磁石,而線圈,則作為定子固定在轉子的周圍。
這台發電機的轉子,是由線圈繞制的,定子,則是兩塊弧形的磁石,成對固定在轉子兩側。
陳文軒介紹道:「這是一台直流發電機,轉子上纏繞了三組線圈,線圈的電力輸出端,通過轉子上的滑環輸出。」
蕭劍拆下發電機外殼,才看到轉軸上,裝有三塊銅片組合成的圓形滑環,滑環與黑色碳刷接觸,將電力送出。
陳文軒見蕭劍很在意滑環的結構,說道:「滑環上的三塊銅片,是互不相通的,目的就是把交流電,變成直流電。」
「轉子在轉動時,線圈和磁石的相對位置會發生變化,線圈的電壓方向,也會隨位置的改變,而發生改變。」
「但是,對於磁石來說,不管哪一組線圈,在轉到磁石北極時,線圈前端總是正極,因此,滑環上輸出的電壓,也方向總是恆定的。」
蕭劍關上發電機外殼,起身點頭說道:「直流電,在工業上有重要作用,以我們目前的條件,很難將交流電變為直流電。」
「但是,在發電機上裝上滑環,做機械整流,就容易得多了。」
「實際上,在電力技術發展成熟之後,交流發電機,才是發展方向。」
「直流電,要帶動電動機旋轉,電動機上也要整流子給線圈換向,交流電則無需換向。」
「電動機的三組線圈,和發電機的三個輸出端相連,電動機就會隨著發電機的旋轉而轉動起來。」
「交流電還有很多的特性,比如,交流電可通過兩組纏繞在一起,但匝數不同的線圈,來改變輸出電壓。」
「這種電子器件,就叫做變壓器。」
「電力應用方面,需要研究的課題太多了,你們要有專門的研究組,負責研究電力應用。」
蕭劍說完,又對著實驗室中的其他人說道:「你們研究組,經過學習與實踐,已逐步成長起來了,也做出了卓越的貢獻。」
「現在,再稱呼研究組,已經不合時宜,所以,我決定,將研究組升格為院。」
「陳文軒為研究院院長,劉山和楚君衍,為第一第二副院長,研究院下面,暫設電力應用研究組、機械研究組和材料研究組。」
「電力應用研究組,由陳文軒任組長,機械研究組,由劉山任組長,材料研究組,由楚君衍任組長。」
「其他研究項目,會合適成立研究組,大家要努力,爭取成為下一個研究組的領頭人。」
研究組終於升級成研究院了,在場成員,都熱烈地歡呼著,這是屬於他們的榮耀。
電力實驗室的後院,一樣也有耕牛拉的碾子,碾子的轉動抽,是與室內的發電機相連的。
既然直流發電機已製造成功,電分解實驗,就可以做了,蕭劍讓陳文軒套上耕牛,開始發電。
蕭劍找來一個玻璃盆,在玻璃盆內裝滿了水,將直流發電機的兩根電極,小心放入水中。
這時,兩根電極上開始不斷冒出氣泡。
蕭劍拿著一根點燃的木棍,靠近一個電極的氣泡,砰的一聲炸響,把木棍的火都炸得熄滅了。
蕭劍又將木棍,插入另一電極冒出的氣泡中,這時,木棍頂部暗紅色的木炭,突然發出耀眼的光,然後,木棍又燃燒起來。
蕭劍起身說道:「水分子是由氫、氧兩種元素化合而成的。」
「在水中通上直流電時,正電極一端會分解出氧元素,負電極會分解出氫元素。」
「氫和氧在常溫常壓下都是氣體,氫氣極易和氧氣發生反應,最終變成水。」
「我剛才第一次點燃的就是氫氣,氫氣的燃燒速度非常快,所以,才發生輕微的爆炸。」
「第二次,我將木棍放入氧氣泡中,原本熄滅的木棍又,重新燃燒起來,木棍的燃燒,就是氧和碳發生反應的過程。」
「用這個實驗,只是想要告訴你們,電,是可以將水,重新分解成氫和氧的。」
「電可以分解的物質還有很多,下面,我將用電分解法,來解析出一種重要金屬:錳金屬。」
蕭劍首次去晉江城時,就從張老闆他們那裡,購買預定了很多種礦物,這些礦物,都放在鐵廠的礦石倉庫中。
鐵廠的礦石倉庫,就在煉鐵高爐旁邊,
倉庫就是一間只有三面牆的大棚,倉庫內分成了很多格子,格子中堆放有各種礦物,其中最多的就是鐵礦石。
在礦石倉庫的角落裡,蕭劍找到了軟錳礦。
軟錳礦,與其他礦物的形狀和顏色明顯不同,呈鋼灰色和條痕狀藍黑色。
形狀為四方晶,呈柱狀或近等軸狀,針狀、棒狀、放射狀集合體,由於放置時間過長,有些礦物已經風化成了粉末。
蕭劍拿起一塊礦石,輕輕搓了一下,有滑膩感,手指粘上了一層很細的粉末。
他說道:「這種礦物叫做軟錳礦,礦石中有一種金屬材料錳,對我們很重要。」
「但是,要將錳從礦石中提煉出來,非常麻煩,以我們當前的技術條件,用電解法解析錳金屬,算是最容易實現的辦法了。」
說完,蕭劍讓楚君衍用袋子裝上一些軟錳礦,一起來到研究院的專用高溫爐前。
將軟錳礦與煤粉混合,放入高溫爐中焙燒。
在等待時,蕭劍也不管他們能不能聽懂,解釋道:「軟錳礦中的金屬錳,主要是二氧化錳,二氧化錳太過穩定,不易提煉。」
「軟錳礦與煤粉一起焙燒之後,能得到一氧化錳,一氧化錳的性質相對活躍,能和濃硫酸發生反應,生成硫酸錳。」
說著,將焙燒過的材料經過篩選,再倒入到濃硫酸中,使原料中的一氧化錳,與濃硫酸發生反應,得到硫酸錳結晶。
將硫酸錳結晶篩選出來,放入稀硫酸中,邊攪拌邊加入氨水,再將溶液倒入石黑壓制的圓盆中。
蕭劍說道:「石黑材料是一種導電體,這個石黑圓盆,將作為電解容器使用,同時,也是直流電的負極。」
說著,他將直流電的負極,連接在石黑盆上。
又找來一塊銅板,和直流電的正極相連。
將銅板浸入到硫酸錳溶液中,才說道:「這個銅板,是直流電的正極,銅板通過稀硫酸溶液,與石黑圓盆形成迴路。」
緊接著,他接通了電源,銅板周圍,開始冒出氣泡。
硫酸錳開始產生電解析作用,石黑圓盆中,慢慢積累了很多單質錳金屬。