大发明- 第131部分

学过初中物理就知道，发电机和电动机，其实一回事，但眼镜的反应却让叶枫感到奇怪。

按照通常的做法，在确定研究计划前，大家要集体梳理一下过去的研究成果，叶枫会借着梳理，告诉大家以后的研究方向。

“电动机是用电实现机械运动的机器，它的原理……”在叶枫的示意下，海因里希推了推眼镜，开始对电动机的资料进行梳理：“一是磁极之间的作用力；二是电生磁；三是震荡回路……”

“等等……”听了眼镜的解释，叶枫有点吃惊，这跟他理解的电动机原理稍微有点区别，他指了指黑板道：“先不用解释原理，先给大家介绍一下电动机的发展历史吧。”

“眼镜”点了点头：“用电实现机械运动，最早是在1821年，由法拉第阁下发现的……”

听了“眼镜”总结的历史，叶枫终于知道为什么他会说电动机的原理是“利用磁极间作用力

为早期的电动机就是这样的。

法拉第发现了通电导线能绕着永磁铁运动，实现了电磁运动向机械运动的转换。

十年后，美国人约瑟夫。亨利将电磁铁与两个电池交替连接，可以自动改变磁极，在另外一端放着永磁铁，利用磁极间的吸引和排斥，做成震荡电动机，实现了连续运动。

次年，英国人斯特金发明换向器，改进亨利的震荡电路，第一次实现了能够连续运动的旋转式电动机。

到了1834年，德国的雅可比、英国文波特，分别做出了成形的电动机，和后来的电动机有点类似，不同的是用磁铁代替了线圈。

雅可比外面用两个U形电磁铁，中间是只六臂轮，每条臂上安装两根棒形磁铁；克拉克和戴文泡特外圈用的是永磁铁，中间用电磁铁当作辐条。

磁铁式电动机，显然作用有限，雅可比曾经将他的电动机装在小艇上，带动螺旋桨，时速2。2公里，使用320丹尼尔电池供电。克拉克则将电动机安装在电车模型上，达文波特用来带动印刷机，都显得很不实用。

磁铁式电动机的原理不能说错，但不准确，也因此使得早期电动机的研究方向有点问题，过于看重磁极间的作用力。

叶枫一直关心基础学科的进展，法拉第已经提出了磁场和力线的概念，但在当时，理论研究和应用性的发明之间，还有着比较大的鸿沟，比如普朗泰和眼镜，他们可能根本不明白什么是场，什么是力线。

叶枫第一次觉得，要给这些业务骨干进行理论培训，这样才可以持续发展。

“现在大家都知道电动机是怎么回事了吧？……不明白也没有关系，你们按照我的要求做就行了。”叶枫想想自己也没空，估计也没那个水平来讲课，更重要的是，就算讲了，没有经过系统教育的研究员们也不一定懂，还是直接让大家做事情比较好。

当然，该知道的还是要让大家知道，不然肯定会出现问题。

“电动机可以分为两个部分，定子和转子……也就是固定的部分和转动的部分。”叶枫点了点黑板上由眼镜画出来的几种电动机：“我们看到的这几种旋转式电动机，都是外面的是定子，中间的是定子。”

“这种结构没有问题，关键在磁力上，永磁铁的磁性，以及……电磁铁部分。”叶枫敲了敲相对应的部件：“嗯，这位同学，不如你来说说，磁性……我们要怎么增强，或者你有什么别的看法吗？”

叶枫看到下面一个矮矮的，二十岁左右的年轻人，有点坐立不安的样子，就将他叫了起来。

“博士，我是格拉姆。”年轻人马上迫不及待地站了起来，大声回答道。

“呃，我知道，格拉姆先生，但这不是我问的问题。”大家发出一阵善意的笑声，叶枫也看出来了，格拉姆激动过头了。

小个子格拉姆很尴尬地挠了挠头：“那么，博士你问了什么吗？”

叶枫笑了笑：“是的，你有办法增强电动机……”

“是的，博士。”小个子格拉姆大声道：“我知道怎么增强电动机的功率，只要增强磁铁的磁性就好了。”

“呃，你说的不错。”叶枫饶有兴趣地看着小个子格拉姆，顺着他接着说道：“那么，你认为有什么办法增强磁性吗？”

“是的，博士，用更大的磁铁和更大的电磁铁。”格拉姆大声道。

“说的不错，那么你认为要多大合适？”

格拉姆挠了挠头：“当然是越大越好。”

“很好，如果有比地球大的电动机，太阳会从西边升起来，因为，我们可以用这台电动机，转动地球。”叶枫道：“伟大的理想。”

大家都笑了起来，叶枫摆摆手示意格拉姆坐下：“开个玩笑，我想大家都明白格拉姆同学说的大，绝不仅仅是体积上的，所以他说得没错，磁性强弱以及效率，是我们要考虑的问题。”

“我们的研究任务有三个，一是磁性更强的永磁铁，要有专人去搜集，还要试验不同材料磁化后的表现；二是磁性更强的电磁铁，电磁铁又包括铁芯和线圈，什么样的铁芯和线圈效率高？三是将永磁铁和电磁铁结合，设计出高效的电动机。”

第四集　电的革命　163　新招的助手

枫看到实验室里放了一台皮克希式发电机，走过去摇没发现什么反应。格拉姆马上凑上来道：“博士，用力摇，用力摇灯就亮了。”

“哦，那你来摇。”叶枫拍了格拉姆的肩膀，把位置让给了他，回头问“眼镜”：“这是你们自己做的？”

“是的，博士，一台皮克希式手摇发电机，大概可以带动三盏中号的白炽灯。”眼镜道。

叶枫看了看旁边摆着的一箱灯泡：“从巴黎带过来的白炽灯，就剩这些了吧？”

眼镜点了点头，旁边格拉姆像吃了兴奋剂似的，将发电机摇得呼啦啦猛转，接着的灯泡慢慢亮了起来。

“停，可以了。”叶枫示意格拉姆停下来：“发电机是大家自己做的，结构和原理大家都清楚吧？下面我们做个试验，格拉姆，把那边的蓄电池搬过来。眼镜，电灯拆下来，把发电机连到电池上。”

“博士，蓄电池已经充好电了。”眼镜道。

“让你做，你就做。”叶枫手一挥，下面的研究员不敢怠慢，连忙将皮克希发电机连着的电路拆掉，又在叶枫的指挥下，将发电机引出的导线，连接到蓄电池上。

叶枫看了看，又让他们将皮克希发电机上的手柄拆掉，检查没发现问题，才让格拉姆合上电路，在众人不解的目光中，皮克希发电机的电枢缓缓转了起来。

“啊，转了转了，快把电接出来……”格拉姆大声嚷嚷道，但他随即发现，发电机因为通电而转了起来，怎么还能输出电流呢？

“发电机？电动机？”眼镜不知所措地喃喃自语。

发电机变成电动机的事实，让大家都很吃惊，通过这个试验，叶枫告诉他们，电生磁和磁生电，是可逆的，并且解释了楞次定律。

叶枫发现，大家都对楞次定律不是很理解，只好告诉他们，提高电枢上的线圈数量，就能提高发电机或者电动机的效率。

当时无论电动机还是发电机，电枢基本还是棒式的，也就是在一根铁棒上面缠绕绝缘线，可见效率低下。

叶枫让他们用薄铁皮，像伏打电堆那样，重叠起来，不过铁片与铁片之间，用绝缘的纸片隔开，制成铁芯，然后在铁芯上面缠绕线圈。

“这又是什么道理？”大家都觉得叶枫的想法匪夷所思，很不理解。

“道理？呵呵，这个比楞次定律还深奥，说出来你们也不懂，你们还是赶紧去做出来，看看是不是有效果。”叶枫懒得解释了，实用第一。

但长久这样下去不行，实践需要理论的支持，理论也需要和实践结合，楞次定律揭示了电动机和发电机可以互逆，这个理论在1834就提出来了。

但发电机和电动机的发展，在1856前都是相互独立的，理论和实践在这里脱节了。

诺贝尔研究中心现在的实用性研究很发达，但缺少理论的支持和总结，仅仅依靠叶枫超前的目光，可以领先一时，却很难保持优势。

“博士，楞次定律我记下了。”眼镜并没有离开，拿着笔记本和自来水笔站在叶枫面前：“我一定会弄懂的。”

“你想知道是不是还有其他的规律？”见眼镜还不走，叶枫也明白了他的意思。

“是的，我们不停地试验，就是为了寻找规律，如果已经有了，只要通过计算就能得到结果，对我们的研究很有帮助。”眼镜认真地说道。

“你说得很多，先工作吧，我整理一下，回头组织大家学习。”叶枫道。

诺贝尔研究中心吸引了一批技术和试验研究员，理论专家却很少，或者说几乎没有。

在这个时代，科学家的身份地位尊崇，只要能做出成绩，就能获得国家发给的年金，甚至被封爵。

工程技术人员在社会上没有地位，因此有学识的理论科学家，并不愿意从事实用性的工作，所以法拉第发现了电磁感应，却没有付诸实用。

当时的发明家，很多人都是从事具体工作的工匠，像普朗泰、格拉姆都是工匠学徒出身，没有受到过系统的教育，虽然他们的创新推动了技术的发展，却因为缺少理论修养，走很多弯路。

凯瑟琳被送去上学，叶枫现在觉得很不方便，他让舅舅耶尔给自己找了个助手，年轻的藤普坦得。

藤普坦得的第一个工作就是为叶枫准备一次公开的

讲课，联系教室，并且邀请瑞典皇家工学院、乌普萨林雪平大学乃至科学院的专家和教授参加。

叶枫则得到卡尔亲王的邀请，前去王宫参加一次私人酒会，从宾客名单上来看，这次酒会邀请的大多是斯德哥尔摩的贵族和工商界人士。

斯德哥尔摩的交际场和巴黎相比，就像月亮和太阳，交际酒会也很少，这一次显然也有所不同，巴黎的酒会往往是“夫人外交”，而这一次却是卡尔亲王发出的邀请。

“殿下要接任摄政王了。”藤普坦得在叶枫询问斯德哥尔摩交际场习俗的时候推测道。

“所以才会是殿下亲自发出的邀