第483章 动圈电流表
王伦终于踏进了生化研究所,电磁研究所还挂靠在这里呢,然后就发现,乔道清居然也没去参与武松的那个“武”工研发。
“石榴姐,大哥来了,我们去把那个电流表给搬出来吧”,扈三娘对跟在乔道清身后的苑石榴说道。
好吧,以前每次的电磁实验,都是把实验桌和设备搬到院子里面,扈三娘都形成了条件反射,王伦也懒得去纠正她了。
却说苑石榴上了梁山也有十天了,因为行动力比较强,且又识得字、算得数,再加上个人的强烈要求,就索性分配到了电磁研究所,成为研究所第三位成员。
王伦自然知道,她还是存了就近照顾扈三娘的心思,不过,这种事情也没有什么不好的,以苑石榴的能力,除了缺乏科学知识的教育之外,比起公社目前绝大多数社员还是要强上不少的,做一个研究员也足够了。
没过一会,苑石榴和一名生化研究所的少女研究员抬了一张桌子出来,扈三娘则像抱着宝贝一样的抱了一个东西出来。
武植和潘金莲等人也跟了出来,共同见证电磁研究所第一个自主研发的仪器。
没错,这次的电流表,王伦除了前期做了一些理论指导之外,其它工作就全部交给乔道清和扈三娘去完成了。
等到扈三娘将怀里抱着的宝贝放在实验桌上后,献宝一样的请王伦上前观看。
王伦打眼一看,这个电流表和自己印象中的那种类似金属温度计一样的仪器相比,外形上不说多么接近吧,只能说是毫无相似之处。
怎么说呢,倒是有点类似没有外壳的座钟似的。
下面是一个木制的基座,基座上固定着几个部件。
中间的位置,靠近基座边缘处,还树立着一个木杆,木杆的顶部是一个弧形的木片,木片上还简单的画了一些红色的刻度线。
一根长长的细竹指针,从基座的部件上延伸到了这个弧形木质刻度盘的位置,此时指针的末段正停留在刻度盘的正中间,与最长的那根红色刻度线重合了。
“扈姑娘,你给先生介绍一下吧”,性情淡泊的乔道清,把这个展示的任务交给了扈三娘。
“好的,乔所长”,扈三娘很是正式的称呼了乔道清的“官职”,这才自信满满的开始给王伦介绍起来了:
“大哥,你看,这个电流表底下的两边,分别用红蓝两种颜色标识的,就是我们利用那台静电发电机制作出来的两块磁铁。
因为需要长时间的保留磁性,所以跟最初的实验一样,是采用了钱大叔打造的百炼镔铁”。
最初制作的那根高碳钢,也就是所谓的镔铁,磁化后,到现在为止,磁性都没有出现衰减,当然,这种情况也没出乎王伦的所料,高碳钢适合制作永磁铁,是后世的科研人员早已得出的结论。
“嗯,你们想到通过颜色来标识磁极,这个想法很实用,那么哪个颜色是南极啊”,王伦很配合的询问着。
“乔道长说过,南为离火,属阳,就用红色标识了南极,蓝色就是北极”,扈三娘解释道。
“倒是难为你们,居然想到把这两块磁铁的南北极打造成弧形的”,王伦确信自己以前并没有提示他们将这种“动圈电流表”里面磁铁“极靴”打造成弧形。
这也是为什么王伦要先搞出静电发电机,并利用脉冲电流来磁化高碳钢了,因为只有这样操作,才能任意选择磁铁的形状。
虽然说,普通平直的磁石,也能起到“动圈”的作用,但是弧形的磁铁极面,对于夹在两块磁铁之间,进行圆周运动的线圈来说,却可以更加的贴近,从而扩大电磁感应的影响,就是所谓的“安培力”增强了。
“嘿嘿,这个就不得不说我的日月双刀技法了,日月轮转,发力如旋”,扈三娘得意道:
“为了对中间的线圈产生最大的影响,我就想到了我的刀法,双刀随身、发力随意。
两边的磁铁南北极,形成一个大的圆弧,线圈就可以在里面贴得更近”。
王伦没有想到,自己没去参加武松的那个“武”工结合,这里又听到扈三娘把自己的武功技法生搬硬套的给塞进去了,只能竖起一个大拇指:“三娘,你果真聪慧”。
扈三娘更加得意了,指着两个弧面磁铁中间夹着的部件:
“大哥,你看,这个就是你提示过的线圈了。足足绕了50圈,都是我和石榴姐两人动手制作的”。
“嗯,不错,不错”,王伦看了看,确实,这个绕成了一个长方形框子的线圈非常的紧密,通体是用包了绝缘胶的铜丝制作的,在线圈的四边框上还特意用丝线和木片固定住了。
“这线圈里面,用来作为中轴的铁芯,却是熟铁打造的”,扈三娘继续讲解着:
“这个,也是大哥你提醒过的,镔铁质地坚硬,磁性保留时间长,熟铁质地较软,磁性短暂。
我们经过实验,发现果然是这样的,通电情况下,熟铁会产生磁性,但很快就会消失。
乔道长就想出了利用熟铁铁芯,来制作中轴,这样一来,在线圈通电时,铁芯也产生了磁性,与外面的弧形磁铁形成了磁性相吸,整个线圈可以转动得更加明显”。
“这个设计,非常精妙”,王伦这次是真心的点赞了。
“想通了这些原理之后,这个电流表的设计制作就简单多了”,扈三娘得意道:
“就像这个样子,当我们把线圈通电之后,线圈就形成了电磁感应,被线圈内外的磁铁影响,但又只有线圈可以转动的情况下,它就会发生转动,同时,就带动了中轴最前面的指针转动。
如此一来,不就可以提示电流的通过吗。
甚至,有可能还能跟温度计一样,电流越大,指针偏移越明显”。
“好,三娘,乔道长,你们这个电流表原理明确,设计合理,已经经过实验了吧”,王伦不由得鼓掌称赞起来。
长顺也是满面红光,与有荣焉,跟着王伦轻轻的鼓掌,看向扈三娘的眼神既热烈又温柔。
虽然这个类似座钟一样的电流表,便携性太差,但是,完全符合“动圈型电流表”的设计思路,后续只需要进行优化就可以做成便携的怀表形。
“嗯,实验过了,确实可以明确提示电流的通过”,乔道清点点头,又道:
“在实验时,又发现了一个问题,那就是线圈转动后如何回复原位,这个问题,也是扈姑娘想出办法来的”。
“哦,三娘,又是你想出了办法啦”,王伦一愣。
“嘿嘿,虚实顺逆、定劲归元。我还是从这里领悟出来的”,扈三娘看来是要死磕自己的日月双刀了:
“其实也是之前说过的,利用蜗卷弹簧的弹性,为了让这个线圈顺利归位,也就是定劲归元。
我想了一个办法,就是在线圈的两头,分别用连接一个蜗卷弹簧,这两个弹簧,一顺一逆,当线圈转动时,就能产生顺逆劲道,一个弹、一个拉,将线圈进行归位”。
“好,好一个虚实顺逆、定劲归元”,王伦忍不住拍手叫绝。
王伦此时还没有想到,扈三娘的这个日月双刀技法,以后还会有更关键的灵感诱发。
不过,仅仅是目前的这个电流表,已经展现了扈三娘触类旁通、灵动活泼的科学思维来了。
讲解完毕之后,长顺又和扈三娘一起,进去把那台静电发电机搬了出来。
这次就由苑石榴进行操作了,每次操作时,苑石榴都是满怀感慨,十天之前,打死她也想不到,有朝一日,她也能亲手操控闪电了。
必须更加努力,努力跟上三娘子的步伐,这样才能一直陪伴在三娘子的身边。
实验当然非常成功。
只是,静电发电机产生的是脉冲电流,只能让电流表的指针来回移动,而不能固定在一个刻度上,进行电流强弱的判断。
“我现在有了一个想法”,王伦摸了摸下巴,假装突然冒出一个灵感来:
“既然我们现在已经有了电流表,那么就可以通过连接不同的物质,来测量这种物质对于电流的传导作用如何。
比如这线圈里面的铜丝,自然是极好的导体,那么,在一端连接其它金属呢,指针偏移的角度会不会有所不同。
另外,我们以前定义的绝缘体,比如胶棒、玻璃棒,是不是真的不能让电流通过呢。
除了这些,还可以试验其它的东西,比如石墨棒、炭黑棒、木棒、水泥、石灰、石头等等。
还有,我们上午刚刚定义的单质硅和碳化硅”。
说到这里,王伦已经将半导体这个概念做了一个引导,不过,他最终要说的却是:
“还有,武兄,我们甚至可以将这线圈两端的导线,通过不同的液体,比如盐水、酸碱液等等。
看看,除了固体之外,各种液体是不是也能传导电流”。
武植和潘金莲两人闻言双眼一亮,对视了一眼,兴奋的连连点头。
这可是一个全新的研究领域啊。