返回第114章 电力的心臟:交流电与变压器  朕的国师是ChatGPT首页

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咸阳工业新区,如今已是寸土寸金。

隨著蒸汽机和发电机的普及,这里成了大秦的“心臟”。无数烟囱日夜吞吐著黑烟(虽然有除尘法,但还是黑),巨大的飞轮声震得地面都在抖。

但最近,新区的厂主们很烦恼。

“王祭酒!您得给评评理啊!”

大秦纺织厂的厂长(一位精明的巴蜀商人)正拉著王建国的袖子哭诉:“为了用上那个什么『电灯』,我可是花了重金从少府拉了电线过来。结果呢?这灯还没萤火虫亮!女工们晚上纺纱,把眼睛都快熬瞎了!”

王建国看著头顶那盏昏黄髮红的碳丝灯泡,无奈地嘆了口气。

“距离太远了。”王建国解释道,“你的厂子离发电厂足足有五里地。直流电(dc)在路上『漏』光了。”

“漏了?”厂长瞪大了眼睛,四处张望电线,“没看见破口啊!是不是有人偷电?”

“不是被人偷了,是被『电阻』吃了。”王建国耐心地科普(虽然对方听不懂),“现在的直流电,电压只有110伏。就像是用水管送水,水压太低,管子太长,流到你这里就剩下几滴了。要想灯亮,要么你在厂门口自己建个发电厂,要么……”

“要么什么?”

“要么用大腿粗的铜线来输电。”

厂长脸都绿了:“大腿粗?那得多少铜?把我卖了也不够啊!”

这就是大秦电力发展遇到的瓶颈——直流电的短腿魔咒。

因为电压无法改变,为了减少损耗,工厂只能死死地围在发电厂旁边。稍微远一点,电压降就大得惊人。这导致咸阳的工业布局极其畸形:发电厂周围拥挤不堪,地价上天;而五里之外,虽然地皮便宜,但没电可用,一片荒芜。

“必须解决这个问题。”

在第二天的大秦皇家科学院例会上,王建国严肃地敲著黑板。

“我们要把电送得更远,送到阿房宫,送到驪山,甚至送到函谷关。我们就需要一种能把电压『顶』上去,到了地方再『压』下来的技术。”

“我们要搞——交流电(ac)。”

然而,改革从来不是一帆风顺的。

在大秦科学院內部,爆发了一场激烈的“路线之爭”。

反对派的领头人,是墨家的一位资深长老,名叫墨矩。他是个典型的经验主义者,也是直流电的忠实拥躉。

“荒谬!简直是拿人命开玩笑!”

墨矩指著王建国画出的正弦波图,鬍子气得乱颤:“直流电就像是黄河水,奔流到海不復回,平稳,顺滑!你这个什么『交流电』,一会儿往东流,一会儿往西流,一秒钟变向五十次!这是抽羊角风吗?”

“而且!”墨矩提高了嗓门,“你要把电压升到几千伏?几万伏?你是嫌现在的110伏电不死人吗?那是天雷的威力!一旦漏电,方圆十步之內人畜不留!你是想把大秦变成焦土吗?”

王建国推了推眼镜,淡定地反驳:“墨老,电压高確实危险,但只有高压才能降低电流,减少损耗。这是物理铁律(p=i2r)。至於安全问题,我们可以绝缘,可以架高。”

“我不听这些鬼画符!”墨矩也是个倔老头,“我只信眼见为实。直流电用了两年了,除了赵高被电过几次,还没出过人命。你那个交流电,听著就像是用来行刑的!”

就在双方僵持不下时,大秦的“最高裁判”——嬴政到了。

嬴政穿著便服,手里盘著两颗绝缘橡胶球(赵高特供),饶有兴致地听著两派的爭吵。

“都有道理。”嬴政坐定后,淡淡地说道,“墨矩求稳,王建国求远。朕的大秦,既要稳,也要远。”

他看向王建国:“你说那个交流电能送很远,怎么送?总不能真像你说的那样,造个几万伏的发电机吧?那还不把朕的皇宫给炸了?”

“陛下圣明。”王建国拿出一张新图纸,眼中闪烁著光芒,“我们不需要造高压发电机。我们只需要一个中间件,一个能把电压像麵团一样隨意揉捏的神器。”

“它叫——变压器。”

变压器的原理並不复杂(电磁感应),但製造起来却是个精细活。

最核心的部件,是铁芯。

为了防止涡流损耗(铁芯自己发热),不能用整块铁疙瘩,必须用绝缘的薄铁片叠起来。

於是,倒霉的赵高又接到了新任务。

少府的作坊里。

赵高看著面前堆积如山的硅钢片(其实是含硅的熟铁片,王建国特意让炼钢厂调的配方),感觉自己的手已经在抽筋了。

“涂!给杂家涂匀了!”

赵高拿著一把刷子,蘸著一种散发著怪味的清漆(天然树脂加酒精调配),一片一片地给铁片刷绝缘层。

“令君,这得刷多少片啊?”小太监哭丧著脸问。

“王祭酒说了,要叠成『千层饼』。”赵高咬牙切齿,“少一片都不行!说是会有什么『涡流』,会把机器烧红了!”

刷完漆,还得绕线圈。

初级线圈(输入端)匝数少,用粗铜线;次级线圈(输出端)匝数多,用细铜线。

“这道理杂家懂。”赵高一边绕线一边自我安慰,“就像是陛下说话,金口玉言,字数少,但分量重(高压);传到下面,县令就要废话连篇地解释(低压,大电流)。这叫……皇权下乡?”

经过半个月的奋战,大秦第一台油浸式变压器终於诞生了。

它长得像个黑乎乎的大铁箱子,里面灌满了绝缘油(经过脱水处理的菜籽油,虽然王建国想用矿物油,但暂时还没提炼好)。

通电测试的那一刻。

“嗡——————”

铁箱子发出了一种低沉、持续、令人心慌的震动声。

“炸了!要炸了!”墨矩嚇得跳了起来,护著徒弟往后退。

赵高更是直接钻到了桌子底下,只露个屁股在外面:“护驾!护驾!这怪物在低吼!”

王建国却一脸陶醉地把耳朵贴在铁箱子上(当然是绝缘外壳),仿佛在听情人的心跳。

“听啊。”王建国讚嘆道,“这是50赫兹的交流声。这是电力的心跳。只要它在响,能量就在流动。”

他转头看向从桌底探出头的赵高:“老赵,出来吧。它不会炸,它只是在干活。”

为了彻底说服反对派,嬴政下令在渭水南岸举行一次公开的“输电对决”。

规则很简单:

在渭水北岸的发电厂,同时引出两条线路。一条是直流电(墨矩组),一条是交流电(王建国组)。

输电距离:十里(约5公里)。

终点:渭水南岸的皇家猎场。那里竖著两盏巨大的探照灯。

谁能把灯点得更亮,谁就贏。

比赛当天,猎场人山人海。文武百官、外国使节、甚至咸阳城的百姓都跑来看热闹。

墨矩信心满满。他为了这次比赛,特意加粗了导线,用上了手臂粗的铜棒。

“虽然费铜,但稳!”墨矩抚摸著他的直流线路,“我的电,实实在在!”

而王建国这边,电线细得像筷子。但在电线的两端,各蹲著一个黑乎乎的“嗡嗡怪”(变压器)。

“升压变压器,將110伏升至3300伏。”王建国指挥若定,“输电电流减小30倍,损耗减小900倍。到了终点,再用降压变压器变回110伏。”

“开始!”嬴政一声令下。

北岸的总闸合上。

“嗡————”

王建国这边的变压器开始欢快地歌唱。

而在十里之外的南岸猎场。

眾人屏住呼吸,盯著那两盏探照灯。

几秒钟后。

左边(直流电)的灯丝慢慢红了。它努力地亮著,但光芒暗淡如豆,像个垂死的老人,勉强能照亮灯下的一小块草地。

右边(交流电)的灯,突然爆闪!

“滋——啪!”

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