第十四章 無線電之爺爺(2 / 2)

小閣老 三戒大師 1619 字 2021-11-04

所以研究團隊很早就搞掂了電鍵,如今用的都是第三代了。漂亮的黃銅按鍵安裝在花梨木的電鍵架上,按鍵下伸出一前一後兩根觸桿。按下一半按鍵,前一個觸桿與電鍵架上的觸點接觸;把按鍵全部按下,則兩個觸桿都與觸點接觸,這樣就能清晰區別所發信號的長短了。

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然後是電池,這個也不難。雖然還造不出干電池,但濕電池可是有歷史悠久歷史的,最早可以追溯到1800年前,巴格達人將一個鐵棒和一個鋅質圓筒插入裝滿醋的陶罐中,就已經可以很好的將化學能轉化為電能,並使用很長時間了。

當然真正意義上的電池,是另一個時空中伏特發明的伏打電堆,也就是電池組。

他將銀板和鋅板疊合在一起,中間以含有鹽水的濕布間隔,就這樣三片一組為一個單元,便產生了可以控制和儲存的電流。

雖然單一單元產生的電壓很低,但他通過後續實驗發現,只要按順序堆疊單元,就可以明顯增強電流。大概六個單元串在一起,就能產生4伏的電壓。這點電壓在後世不算什么,幾個小電池串起來就能辦到,然而卻已經可以為科學實驗,提供足夠的電能了。

中學物理知識告訴我們,伏特雖然發明了電池,並得到了電壓的命名權。但是他對發電原理的認識是錯誤的,並非兩種金屬接觸就能發電。實際上金屬與鹽水發生了化學反應。所以直接把鋅棒和銀棒插入電解液中效果會好得多。

趙昊最初是打算讓張鑒他們用這種改進過的罐式伏打電池來供電的。他想當然的認為,電壓低無非多串聯十幾二十個單元就是了,總能達到要求的。

但團隊在實際應用中發現,伏打電池的發電量的遠遠達不到理論值,而且電池電壓會逐漸減小,直到徹底報廢。

經過研究,徐光啟發現,電池運行過程中,會在銀棒上聚集很多氣泡,隨著反應不斷進行,氣泡越來越多,電池則同步失去放電能力。

他便推測是這些氣泡阻礙了液體中的電荷擴散,讓電池失效。他收集這些氣泡研究發現,居然是氫氣。這下就更不敢再用這種電池了。

那么多電池一起工作,萬一要是通風沒做好,放出的氫氣積少成多,火花發電機打個火花,直接全員火化……

他想出的解決方法是,將兩根金屬棒分別插在不同的電解液中,並用另一種電解液來消耗鋅反應時產生的氫氣。

經過反復實驗,徐光啟發明了一種雙液電池。這種電池有圓柱形的陶瓷外殼,內有一個小一號的圓柱狀中空玻璃筒,筒底以豬膀胱膜扎緊。

他在內膽中注入硫酸銅溶液,插入銅棒,在外膽中注入硫酸鋅溶液,插入鋅棒。兩種電解液通過豬膀胱這種天然的半透膜相連接。

這種電池非但解決了伏打電池電壓容易下降的問題,而且還能充電,可以反復使用,所以它還是一種蓄電池。可謂大大的改進,趙昊欣然將其命名為『光啟電池』!

這次試驗的電力,就是由八罐串聯在一起的光啟電池提供。

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第三個是升壓線圈,這個簡單,就是纏線圈嘛。趙公子念書的時候就纏過,對這一步還是很有自信的。初級線圈的圈數很少,纏上二十圈膠皮電線就夠了。次級線圈導線要盡量的細,這樣能多纏幾圈。

根據電磁感應的原理,理論上兩者圈數的倍數,就是電壓增幅的倍數。大概纏它個……兩萬圈就夠了。結果他當然半途而廢,後來研究所用了足足三年,才生產出足夠細的膠皮電線。

第四個就是儲存高壓電的電容了。

這一步現成的,因為在科普展覽館中大出風頭的萊頓瓶,就是雖然原始但效果很好的高壓電容。

徐光啟還設計出一種以堆疊油紙和錫箔,再用石蠟密封的油浸紙介電容器,但還在改進中。這次為了萬無一失,所以用的還是萊頓瓶。

第五個是火花隙,這個更簡單——就是兩個相距僅幾厘米的小銅球。徐光啟又給其中一個小球加了滑道,通過轉動一旁的木質螺栓,可以改變銅球間距,從而改變發射功率。

至於第六個天線……比火花隙還簡單,更沒啥好說的了。就越長越好使唄。

第七個底線,弄跟導線綁上塊銅板,往地上一埋,搞掂。

趙昊一直覺著,七個部件自己搞掂了五個,已經稱得上無線電之父了。

但他看到除了這七件套之外,桌上還有個裝置——兩道盤成蚊香似的螺旋狀銅條,安裝在個絕緣的木軸上。一盤蚊香上接著天線和底線,另一盤則與電容和火花隙相連。

這由徐光啟加上的第八個部件,是一個可調電感器,可以讓電磁波頻率固定在某一個值,以實現通訊的保密性與選擇性。這是趙昊之前壓根沒想到的。

趙公子憑良心掂量一番,還是將無線電之父的頭銜,讓給了徐光啟。

那自己就是無線電的爺爺了,也不錯嘛……