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2.17 最简单的电池(1 / 2)

 李不伟对范东来所说的那件极为重要的事,其实是关于如何给笔记本充电。因为李不伟的笔记本电脑很早就没电了,因此如何能够让笔记本再次工作起来,成了李不伟眼下的头等大事,不仅如此,打印机与数码相机的内置电池迟早也会用完,如果不解决充电的问题,这些后世的高科技产品就成了一堆废物。

李不伟知道一种电池的制作方法,以前在高中实验时也曾试过,这种电池可以让一个1.2v的电灯炮发光十分钟之久,而所用原料却又很容易找到,只需两个扑克牌大小的铜片与锌片,然后再有一杯稀硫酸便可以了。而李不伟又隐隐记得,这三样东西恰好目前宋朝也都能找到,因此他觉得要制造出简单的电池已不存在问题,可如何测量其电压与最大电流却一时找不到办法。

看到硫酸能够以此法得到,李不伟心里放下了一半心,因为铜与锌是现成的,最起码火炮厂里就有这两种原料。因此李不伟说干就干,但一人之力要完成电池的制作显然是不可能的,最起码一些材料一时也找不到,李不伟第一个想到的当然是范东来了。

范东来正准备去火炮厂查看摆钟的制造进度,见李不伟一大早急急忙忙地前来要打听硫酸的事,一时也不知道李不伟要这些东西干什么用,想了想道:“硫酸此物,据说是以绿矾为原料,放在蒸馏釜中煅烧而制得,多为方士采用,其实这种东西通常叫做绿矾油,只有在《梦溪笔谈》中才被称作硫酸。”

李不伟忙问道:“范大人可知道哪里可以弄来这种东西?”

范东来道:“制铜厂应该有这种东西,听说炼铜后偶尔也会有绿矾产生,但具体情况就不得而知了,李大人如果想去,下官可以带路。”

李不伟心想,以自己一人之力,每天跑来跑去也不是办法,心中一动,道:“既然硫酸此物容易制取,一时倒也不急,范大人,令侄范文进这几日不知是否有空?我想向范大人借来做个助手。”

范东来忙道:“李大人客气了,能在大人身边是他的荣幸,我这就派人叫他过来。”

范文进听说要给李不伟当助手,也有些激动难耐,毕竟在这些天以来,众学者已深深感受到李不伟学识渊博,能在他身边做事自然是求之不得。李不伟当下给范文进交待了第一个任务:订做一个长、宽、高都为四十厘米的瓷质容器。

交待了任务后,李不伟仍然不太放心,又想如果这个电池能够成功,如何测定其容量与电压呢?目前又没有电压表,也没有灯炮可供使用,而自己带来的一些电器设备一时又不敢随便穴上充电,如此一来,就需要一个简易的负载来让电池工作起来。

电灯李不伟是万万不敢想着制作的,按李不伟的想法,如果要制作电灯的话,首先要制作出合适的灯丝材料,然后又要将玻璃制造出来,如此看来玻璃要尽快研制了?

喇叭倒是容易制造,最起码动圈式扬声器的制作还不算太难,所需材料也只是永磁体、纸盆、以及一些铜线而已,可这也无法测量电池容量啊,有一种方法倒是可以试试,就是制造简易电热丝用来加热水,这样可以通过水的比热来计算出输出了多少功,也可以通过时间大概估计出功率,甚至可以查找资料来得出电热丝的电阻率,这样也能算出电压与电流了,但此法太过麻烦,而且所得到的结果误差肯定超过一半,所以李不伟马上又否定了这种方法。

但如果制造一个电动机呢?直流电机原料其实也很容易找到,只需要永磁体与一些漆包线,再加上硅铁芯便可制成。磁铁可以找现成的天然永磁体,铁芯也可以用普通铁片叠加来凑合着用,只是漆包线却是个难题,但李不伟很快又想出了办法,可以直接用铜线按一定间距缠绕,然后用油纸作为层间的绝缘体便成了,至于碳刷电极,倒容易解决,可以直接用铜片来代替。

想到此处,李不伟心中稍定,他决定用一个简易电动机来测量电池的容量。但目前仍有一件事需要落实,就是铜丝是否容易制造,因此李不伟决定马上去见见杨万景。

杨万景听了李不伟所描述的铜丝,笑道:“大人请放心,铜丝的制造其实并不困难,制铜厂经常会生产一些铜丝,以供给手工艺人作为装饰之用,更有人用铜丝来制作琴弦等物。”

李不伟听了喜道:“如此甚好,看来这制铜厂我还是非去一次不可了。”

李不伟又让杨万景准备一块30厘米见方,厚2厘米的铜板,以及另一块相同尺寸的锌板,铸造时都留有接线柱,并且又在底部设计了相同材质的支架,以便放在平底容器里时不会倒向一边。

交待了这些事,李不伟便在回到辩理院等着范文进的消息,不一会范文进已回来,李不伟看他神色,显然已搞定容器之事。此时正值中午,李不伟也不休息,两人胡乱吃了午饭,便与范文进匆匆赶往制铜厂。

制铜厂距离海边约二十多里地,负责人叫林为部。见到李不伟与范文进前来,林为部也颇为客气,毕竟李不伟近日名气远播,况且理宗又有圣谕,任何部门都要尽力配合李不伟的工作。

李不伟首先问了目前铜的制作方法,原来宋朝时早已有了成熟的化学制铜方法。其实在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋朝也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应,显然认识的范围又扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,而宋代又更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。

李不伟听得此时制铜技术已如此发达,也是吃了一惊,这多少有些出乎他的意料,心想自己对南宋时的技术了解得还是太少,这样一来反而有些束手束脚,使得许多本来就已存在的技术不敢运用。

至于硫酸,因为水解法制铜的过程中会出现一些绿色物质,这些物质再经过提炼便可制成硫酸,又能再次用到水解铜的制作过程中,也可以说是回收再利用的典范了。此时硫酸多用瓷器盛装,因此在制铜厂内便有大小一不的瓷容器,李不伟此时又暗叹自己无知,心想如果早些来制铜厂的话,也不用专门定制瓷罐了。

听到李不伟又问及铜丝的制作方法,林为部便将李不伟直接带到了制作现场,此时正有一批铜丝开始制作,只见工匠先将一根细铜条的一头砸细,然后穿过一个模具,从另一端用铁钳夹住拉出,又固定在卷轴上,再将卷轴慢慢转动起来。由于这个模具浸在油中,因此铜丝拉制过程中不易发热,而且油也起到了润滑作用。不一会那铜条已被完全从模具中过了一遍。

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