第四百六十一章 直流电机
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促进人类科技进步的初始动力，除却源于战争需求，实则休闲娱乐乃至犯懒也能激发人们的灵感，促使他们想要去制作出些新奇的事物。
刘彻虽是学理工出身的，然论及创新能力，着实缺乏得紧，对此他还是颇有自知之明的，好在脑子里装着个大书库，承载这人类数千年的智慧集合，照搬就是了，谈不上甚么剽窃，更不用顾忌有甚么“专利权”。
大汉朝局稳定，他这皇帝近来闲得慌，索性就想捣鼓出发电机，按理说，大汉现今连基础工业化没能搞好，着实没必要好高骛远的去奢求甚么电力工业化。
欧洲科学家早在十八世纪就已对直流电进行研究，然因以直流电压输出电动势的手摇发电机输出功率小，且不稳定，远距离传输损耗太大，实用价值确实不高。
随着蒸汽轮机的广泛应用，替代了手摇和脚踏，加上交流电的发现，电力工业才真正步入了发展的快车道。
电力初期应用自然是照明，然现下大汉尚不可能搞出合格的电灯，主要是灯丝的升华问题解决不了，用钨丝是肯定能点亮的，但若非在近似真空或充满惰性气体的密封灯泡内，钨丝很快就会熔断了。
刘彻倒也没太在意，之所以想提前弄个简易的直流发电机，无非是让清河王刘乘及帝国科学院的格物博士们对“甚么是电”有个基本认识，否则许多理工教材往往教他们看得满头雾水。
总不能让他们学着富兰克林，雷雨天去放风筝，俄国电学家利赫曼曾想亲自验证富兰克林的风筝实验……他被雷电劈死了。
清河王刘乘闻得皇帝兄长要捣鼓发电机，不禁欣喜兴奋，他自幼听皇兄替到那些电灯电报甚么的，颇是好奇向往，奈何皇兄国政繁忙，鲜少有闲暇动手去制作新玩意，而他自身又只能从书籍中读到些皮毛，顶多知其然不知其所以然。
早期直流发电机的构造并不复杂，甚或说大多数发电机的构造都是颇为简单的，甚么火电站，水电站乃至核电站，不同之处只是驱动能的不同，跟发电机本身的构造没有太大关系。
稍微粗浅的比较，电动机和发电机的能量转化相反，两者“主体”结构颇为类似，即楞次的电机可逆原理，此处先略过不提，免得解释不清又要抬杠了。
刘彻好歹有硕士学位，不可能从最早期的“法拉利圆盘”做起，而是直接采用电枢线圈，在“转子”上缠绕闭合线圈以切割磁感线，结构类似“玩具小马达”的转芯直流发电机。
嗯……感觉甚是高大上，实则颇为简单，约莫后世高中物理实验的水准吧。
磁石不难弄，帝国科学院的格物研究所近年为水师不断改进罗盘和指南针，便用到大量天然磁石，对其磁性阴极阳极也已形成基本概念，只是限于冶炼工艺限制，具备强磁性的人造磁铁还有待钻研。（电流励磁的永磁发电机就先不讨论，跨度太大了。）
线圈绕组也不难，汉代冶金工艺再差，铜线还是拉得出的，虽说比较粗，直径不均匀，但用绝缘性还不错的桐油浸过后，绕到转轴上，还是能用的。
刘彻弄这直流发电机有些消磨时光的意思，故也不没太过假手他人，就让少府诸冶监依照图纸弄出了外壳，定子，转子等金属配件，再弄几卷细铜丝，剩下绕线和传动机构甚么的皆是他亲自动手制作的。
每日下得早朝，批阅完奏章，他便是回椒房殿开始捣鼓，皇子刘沐还道父皇又要给他弄甚么新奇玩具，总是咧着嘴蹲在一旁咯咯傻乐。
小刘沐虽已拜过蒙师，然因才虚年四岁，不可能整日都就学，尤是习练射御之术尚嫌太早，也就他的四个伴读要上武课，他则仍是挥那大宝剑就好了。
汉代官员每五日可休沐一日，宫邸蒙馆自也如此，故除却两门武课，君子六艺中的礼，乐，书，数，各授半日晨课，下午休息，晚上自行用于温故知新，也可用来练武。
所以皇子殿下也很闲，已然摒弃了撒尿和泥的坏习惯，也厌倦了在暖玉池里狗刨，近日正往上树掏鸟的方向发展。
过往光是小刘沐就闹得宫里鸡飞狗跳，如今设了宫邸蒙馆，四位贵胄子弟入宫伴读，或者可说是陪玩，那可真真折腾死宫人们了。
四位伴读习罢晨课，通常会在宫里用过午膳，小憩过后再陪小刘沐玩耍，待得暮鼓响起方才出宫回府，近日因刘沐总屁颠屁颠的跟在他那皇帝老爹后头打转，故而四位伴读多在午后练习骑马。
毕竟他们中最小的刘典和苏武都已虚年六岁，该练习骑术了，哪怕只是坐上小马驹让马夫拉着走几圈也好，张笃早已学了年余，李陵更是已能纵马弯弓了。
他们的课业自是比小刘沐要重得多，文课和武课的蒙师皆要求严格，确实是用心教导的。
内宰们见得皇子殿下傻呵呵的蹲着看陛下做事，终是得以轻省数日，感动得几欲涕泪横流啊。
然而好景不长，皇帝陛下手脚利落，且绕线和安装进展的破事顺利，盖因少府匠师们早已熟识设计图纸的形制，对公差之类的数据皆是明了，打造出的配件多是严丝合缝的，没出甚么纰漏。
不算前期设计和诸冶监打造金属配件花去的时间，刘彻亲手安装制造的直流发电机只用了七八日的光景，且还不是手摇发电机，而是脚踏发电机。
以类似踩脚踏车的方式，用脚踏轮带动转轴，转动速度自比手摇更快，功率更大更稳定。
刘彻制作成功后，自要试试效果，现今大汉可没电压计甚么的，最直观的就是亲身“触电”。通过人体的最低安全电流约为十毫安，然只需有一毫安的电流通过人体，就会有感觉的。
刘彻虽没办法测量这直流发电机的功率，但照他的推估，就算让个壮汉玩命蹬那转轮，撑死五十瓦，也就够点个灯泡。
不过若是触电，也是够呛的，刘彻只是急着试试是否真能发电，没想自找罪受，故也没敢让皇后阿娇那不靠谱的悍妇来蹬。
好在这台直流发电机颇为小巧，刘彻索性弄个小杌凳，将自家傻儿子抱上去坐着，让他拽紧把手，蹬那踏板试试。
嘎~~
小刘沐起初有些愣怔，待得刘彻将他的双腿放到踏板上，稍稍用力引着他蹬了数圈，他就晓得这“玩具”该如何玩了。
他已虚年四岁，论周岁也有三岁半了，身长已逼近五尺，估摸着有后世的一米左右，且长得颇为壮实，总之太皇太后是实在抱不动他了。
依着他的体格，蹬这稍显小巧的脚踏轮刚刚好，且不至太快，刘彻也更放心去“触电”。
刘彻倒非因仁厚而不让旁人代劳，只是他觉着亲自感受更有利于估算电流强度，反正电流也强不到哪去。
刘彻见自家傻儿子蹬得稍微顺溜了，便是两手抓起那两根用来输出电流的铜线，没觉着有甚么感觉，微是皱眉道：“再快些！”
小刘沐已能听懂他的意思，脚下加快了几分，然因速度较快，本是打着圈转的，不时成了往前踹，反倒转转停停。
刘彻不禁哭笑不得，想想就算了，放下铜线，举步近前要将这莽头莽脑的傻儿子抱下来。
小刘沐见状却是急眼了，他尚未玩过瘾，只道皇帝老爹不让他再玩，硬是拽着前头的把手不放。
皇子殿下就是这般霸道，年岁愈大，占有欲便愈强，甚么好玩意都得自个霸着，虽是不时让四位伴读陪他玩，但真正的“好宝贝”还是自个收得严严实实的，譬如他那柄大宝剑以及从皇帝老爹寝殿搜刮去的十余艘“船模”。
“行，你蹬，玩命的蹬！”
刘彻也拿他没办法，只得无奈的摇着头，又抓起那两根铜线，抱着侥幸心理试试。
小刘沐虽传承了阿娇的莽性，但脑子却不笨，已然瞧出皇帝老爹是因他踩得慢了，才想“抢”他的宝贝，故而更是卖力的蹬得飞起，使得木质的脚踏轮发出嘎吱嘎吱的响声，貌似离散架也不远了。
刘彻倒是没多注意，盖因他已感到微微的刺麻感，虽是时有时无，但却真真切切的感受到了细微电流。
要验证是否错觉很简单，将两根铜线轻触即可。
噼啪~~
火星虽是转瞬即逝，却被刘彻瞧在眼里。
星星之火，可以燎原，如此微弱的电流虽几不可察，却是大汉科技进步的重要里程碑啊。
虽说大汉现今连基础工业化尚远未完成，还要脚踏实地的循序渐进，但并不妨碍帝国科学院的格物博士们提早研究电学，预先进行电力工业化的技术储备，后世欧洲科学家也是经过百余年的漫长积淀，方得以厚积薄发。
一代实际应用，二代研发储备，三代远景规划，唯有维持此等架构，科技才能不断进步，避免出现长时间的技术断层。
若待用到时，方是急吼吼的去研究，必定是要空耗岁月的。
促进人类科技进步的初始动力，除却源于战争需求，实则休闲娱乐乃至犯懒也能激发人们的灵感，促使他们想要去制作出些新奇的事物。
刘彻虽是学理工出身的，然论及创新能力，着实缺乏得紧，对此他还是颇有自知之明的，好在脑子里装着个大书库，承载这人类数千年的智慧集合，照搬就是了，谈不上甚么剽窃，更不用顾忌有甚么“专利权”。
大汉朝局稳定，他这皇帝近来闲得慌，索性就想捣鼓出发电机，按理说，大汉现今连基础工业化没能搞好，着实没必要好高骛远的去奢求甚么电力工业化。
欧洲科学家早在十八世纪就已对直流电进行研究，然因以直流电压输出电动势的手摇发电机输出功率小，且不稳定，远距离传输损耗太大，实用价值确实不高。
随着蒸汽轮机的广泛应用，替代了手摇和脚踏，加上交流电的发现，电力工业才真正步入了发展的快车道。
电力初期应用自然是照明，然现下大汉尚不可能搞出合格的电灯，主要是灯丝的升华问题解决不了，用钨丝是肯定能点亮的，但若非在近似真空或充满惰性气体的密封灯泡内，钨丝很快就会熔断了。
刘彻倒也没太在意，之所以想提前弄个简易的直流发电机，无非是让清河王刘乘及帝国科学院的格物博士们对“甚么是电”有个基本认识，否则许多理工教材往往教他们看得满头雾水。
总不能让他们学着富兰克林，雷雨天去放风筝，俄国电学家利赫曼曾想亲自验证富兰克林的风筝实验……他被雷电劈死了。
清河王刘乘闻得皇帝兄长要捣鼓发电机，不禁欣喜兴奋，他自幼听皇兄替到那些电灯电报甚么的，颇是好奇向往，奈何皇兄国政繁忙，鲜少有闲暇动手去制作新玩意，而他自身又只能从书籍中读到些皮毛，顶多知其然不知其所以然。
早期直流发电机的构造并不复杂，甚或说大多数发电机的构造都是颇为简单的，甚么火电站，水电站乃至核电站，不同之处只是驱动能的不同，跟发电机本身的构造没有太大关系。
稍微粗浅的比较，电动机和发电机的能量转化相反，两者“主体”结构颇为类似，即楞次的电机可逆原理，此处先略过不提，免得解释不清又要抬杠了。
刘彻好歹有硕士学位，不可能从最早期的“法拉利圆盘”做起，而是直接采用电枢线圈，在“转子”上缠绕闭合线圈以切割磁感线，结构类似“玩具小马达”的转芯直流发电机。
嗯……感觉甚是高大上，实则颇为简单，约莫后世高中物理实验的水准吧。
磁石不难弄，帝国科学院的格物研究所近年为水师不断改进罗盘和指南针，便用到大量天然磁石，对其磁性阴极阳极也已形成基本概念，只是限于冶炼工艺限制，具备强磁性的人造磁铁还有待钻研。（电流励磁的永磁发电机就先不讨论，跨度太大了。）
线圈绕组也不难，汉代冶金工艺再差，铜线还是拉得出的，虽说比较粗，直径不均匀，但用绝缘性还不错的桐油浸过后，绕到转轴上，还是能用的。
刘彻弄这直流发电机有些消磨时光的意思，故也不没太过假手他人，就让少府诸冶监依照图纸弄出了外壳，定子，转子等金属配件，再弄几卷细铜丝，剩下绕线和传动机构甚么的皆是他亲自动手制作的。
每日下得早朝，批阅完奏章，他便是回椒房殿开始捣鼓，皇子刘沐还道父皇又要给他弄甚么新奇玩具，总是咧着嘴蹲在一旁咯咯傻乐。
小刘沐虽已拜过蒙师，然因才虚年四岁，不可能整日都就学，尤是习练射御之术尚嫌太早，也就他的四个伴读要上武课，他则仍是挥那大宝剑就好了。
汉代官员每五日可休沐一日，宫邸蒙馆自也如此，故除却两门武课，君子六艺中的礼，乐，书，数，各授半日晨课，下午休息，晚上自行用于温故知新，也可用来练武。
所以皇子殿下也很闲，已然摒弃了撒尿和泥的坏习惯，也厌倦了在暖玉池里狗刨，近日正往上树掏鸟的方向发展。
过往光是小刘沐就闹得宫里鸡飞狗跳，如今设了宫邸蒙馆，四位贵胄子弟入宫伴读，或者可说是陪玩，那可真真折腾死宫人们了。
四位伴读习罢晨课，通常会在宫里用过午膳，小憩过后再陪小刘沐玩耍，待得暮鼓响起方才出宫回府，近日因刘沐总屁颠屁颠的跟在他那皇帝老爹后头打转，故而四位伴读多在午后练习骑马。
毕竟他们中最小的刘典和苏武都已虚年六岁，该练习骑术了，哪怕只是坐上小马驹让马夫拉着走几圈也好，张笃早已学了年余，李陵更是已能纵马弯弓了。
他们的课业自是比小刘沐要重得多，文课和武课的蒙师皆要求严格，确实是用心教导的。
内宰们见得皇子殿下傻呵呵的蹲着看陛下做事，终是得以轻省数日，感动得几欲涕泪横流啊。
然而好景不长，皇帝陛下手脚利落，且绕线和安装进展的破事顺利，盖因少府匠师们早已熟识设计图纸的形制，对公差之类的数据皆是明了，打造出的配件多是严丝合缝的，没出甚么纰漏。
不算前期设计和诸冶监打造金属配件花去的时间，刘彻亲手安装制造的直流发电机只用了七八日的光景，且还不是手摇发电机，而是脚踏发电机。
以类似踩脚踏车的方式，用脚踏轮带动转轴，转动速度自比手摇更快，功率更大更稳定。
刘彻制作成功后，自要试试效果，现今大汉可没电压计甚么的，最直观的就是亲身“触电”。通过人体的最低安全电流约为十毫安，然只需有一毫安的电流通过人体，就会有感觉的。
刘彻虽没办法测量这直流发电机的功率，但照他的推估，就算让个壮汉玩命蹬那转轮，撑死五十瓦，也就够点个灯泡。
不过若是触电，也是够呛的，刘彻只是急着试试是否真能发电，没想自找罪受，故也没敢让皇后阿娇那不靠谱的悍妇来蹬。
好在这台直流发电机颇为小巧，刘彻索性弄个小杌凳，将自家傻儿子抱上去坐着，让他拽紧把手，蹬那踏板试试。
嘎~~
小刘沐起初有些愣怔，待得刘彻将他的双腿放到踏板上，稍稍用力引着他蹬了数圈，他就晓得这“玩具”该如何玩了。
他已虚年四岁，论周岁也有三岁半了，身长已逼近五尺，估摸着有后世的一米左右，且长得颇为壮实，总之太皇太后是实在抱不动他了。
依着他的体格，蹬这稍显小巧的脚踏轮刚刚好，且不至太快，刘彻也更放心去“触电”。
刘彻倒非因仁厚而不让旁人代劳，只是他觉着亲自感受更有利于估算电流强度，反正电流也强不到哪去。
刘彻见自家傻儿子蹬得稍微顺溜了，便是两手抓起那两根用来输出电流的铜线，没觉着有甚么感觉，微是皱眉道：“再快些！”
小刘沐已能听懂他的意思，脚下加快了几分，然因速度较快，本是打着圈转的，不时成了往前踹，反倒转转停停。
刘彻不禁哭笑不得，想想就算了，放下铜线，举步近前要将这莽头莽脑的傻儿子抱下来。
小刘沐见状却是急眼了，他尚未玩过瘾，只道皇帝老爹不让他再玩，硬是拽着前头的把手不放。
皇子殿下就是这般霸道，年岁愈大，占有欲便愈强，甚么好玩意都得自个霸着，虽是不时让四位伴读陪他玩，但真正的“好宝贝”还是自个收得严严实实的，譬如他那柄大宝剑以及从皇帝老爹寝殿搜刮去的十余艘“船模”。
“行，你蹬，玩命的蹬！”
刘彻也拿他没办法，只得无奈的摇着头，又抓起那两根铜线，抱着侥幸心理试试。
小刘沐虽传承了阿娇的莽性，但脑子却不笨，已然瞧出皇帝老爹是因他踩得慢了，才想“抢”他的宝贝，故而更是卖力的蹬得飞起，使得木质的脚踏轮发出嘎吱嘎吱的响声，貌似离散架也不远了。
刘彻倒是没多注意，盖因他已感到微微的刺麻感，虽是时有时无，但却真真切切的感受到了细微电流。
要验证是否错觉很简单，将两根铜线轻触即可。
噼啪~~
火星虽是转瞬即逝，却被刘彻瞧在眼里。
星星之火，可以燎原，如此微弱的电流虽几不可察，却是大汉科技进步的重要里程碑啊。
虽说大汉现今连基础工业化尚远未完成，还要脚踏实地的循序渐进，但并不妨碍帝国科学院的格物博士们提早研究电学，预先进行电力工业化的技术储备，后世欧洲科学家也是经过百余年的漫长积淀，方得以厚积薄发。
一代实际应用，二代研发储备，三代远景规划，唯有维持此等架构，科技才能不断进步，避免出现长时间的技术断层。
若待用到时，方是急吼吼的去研究，必定是要空耗岁月的。