刷手機(jī)可能是我們活在這個(gè)世上非常重要的理由,假如突然穿越到古代,比如說宋朝吧,怎么樣來保證我們的手機(jī)有電呢,畢竟就算帶上充電寶,也只能堅(jiān)持幾天,因此一定要考慮一個(gè)完美的辦法,讓手機(jī)保持滿電狀態(tài)!
哪種發(fā)電方式是我們首選的?
要是你的充電寶上帶了太陽(yáng)能電池,那估計(jì)就不用折騰了,沒事干的時(shí)候曬曬充電寶就可以充滿電了,但并不是每個(gè)人都有那么好運(yùn)氣,所以還是必須得折騰出發(fā)電的方法來!那么在宋朝這個(gè)1000多年前的時(shí)代,有哪些條件可以滿足我們制造一個(gè)發(fā)電機(jī)呢?
制造一個(gè)最原始且能發(fā)出電來的發(fā)電機(jī)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就能發(fā)出電,這個(gè)原理我們?cè)谥袑W(xué)時(shí)就知道了,但單根導(dǎo)線電壓和電流都太低,因此必須要有要很多導(dǎo)線繞成的線圈,那么制造一個(gè)機(jī)械式發(fā)電機(jī)需要哪些配件呢?
轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源
產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵
一個(gè)或者多個(gè)線圈繞組
轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源可能是最容易找的,水力驅(qū)動(dòng)下吱呀呀轉(zhuǎn)動(dòng)水車就是一個(gè)動(dòng)力來源,或者弄個(gè)風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車,相信一般人也能折騰出來,不過就需要點(diǎn)木工加工知識(shí),但誰(shuí)叫我們是現(xiàn)代人呢,沒做過總見過吧,制造一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車可能還不是特別難!
磁鐵宋朝早就有了,所以磁鐵的來源并不難,不過估計(jì)那會(huì)的天然磁鐵質(zhì)量可不咋地,比如磁場(chǎng)不夠強(qiáng),或者不夠均勻,但總比沒有得好,就湊合著用吧!
最麻煩的線圈繞組,畢竟那會(huì)根本就沒有電線的概念,不過這似乎不難,那會(huì)金絲生產(chǎn)工藝早已成熟,這種拉絲的方式用在銅絲上,也同樣適用,關(guān)鍵是煉銅的工藝如何,因?yàn)樽香~絲韌性才夠好,然后再包上面紗涂上清漆就成了紗包線!
紗包線
有這些玩意兒之后,就可以制造出一個(gè)發(fā)電機(jī)了,對(duì)于轉(zhuǎn)軸這些可以用柏木或者紫檀來制作,軸承可以用滑動(dòng)“含油”軸承來代替!但有一個(gè)問題是,還得實(shí)驗(yàn)不少回,因?yàn)槌潆娖髂芙邮艿碾娛?20V或者110V兩種規(guī)格的交流電,頻率要求到不是那么高,所以沒有電壓表,知道計(jì)算的話,還得增減下線圈匝數(shù),以便它輸出足夠的電壓。
對(duì)了,線圈放中間,磁鐵在兩邊,這樣發(fā)出來的電正是交流電,假如要直流電的話,還得搞個(gè)整流環(huán),實(shí)在有些麻煩!
有簡(jiǎn)單的一些的電池嗎?這樣制造一個(gè)發(fā)電機(jī)實(shí)在太過復(fù)雜,幾乎就相當(dāng)于動(dòng)用了當(dāng)時(shí)的木工與冶煉還有紡織等工業(yè),必須得穿越到大戶人家才可以,要不然那有財(cái)力支持你搞這個(gè)玩意兒??!那么其他簡(jiǎn)單一點(diǎn)的方法實(shí)現(xiàn)發(fā)電嗎?
伏打電池
或者叫做伏打電堆,這個(gè)電池最簡(jiǎn)單了,是1800年意大利物理學(xué)家亞歷山大·伏打伯爵發(fā)明的,這個(gè)電池有很多單元疊加而成,每個(gè)單元用鋅板和銅板各一,中間則是鹽水浸濕的吸水棉布,如果宋朝找不到鋅板的話也可以用鐵片代替。
鋅(可以換成鐵片)銅伏打電堆的構(gòu)造
每疊加一個(gè)單元大約能得到0.76V開路電壓,6個(gè)單元就能接近USB輸出5V,當(dāng)然開路電壓和負(fù)載電壓是兩回事,如果要求輸出5V幾十個(gè)毫安的電池,應(yīng)該要數(shù)倍數(shù)量疊加,然后在上百個(gè)串聯(lián),才能得到要求的電壓!
伏打電堆原型
但有一個(gè)問題,開路電壓過高容易擊穿用電設(shè)備不過有一個(gè)方法是帶著負(fù)載一個(gè)個(gè)串列疊加,這樣就不會(huì)擊穿用電設(shè)備了,不過得改造下充電線,將USB線中的兩根電源線挑出來分別接上正負(fù)極即可!注意了,伏打電池的銅片是正極,鐵片或者鋅板是負(fù)極。
原理圖
當(dāng)然事情沒那么簡(jiǎn)單,這個(gè)原電池消耗會(huì)非??欤枰粩嗟难a(bǔ)充鹽水,或者不斷的更換,估計(jì)為了一個(gè)手機(jī)的充電,可能會(huì)消耗掉數(shù)百千克的鹽,搞不好還充不滿!或者將鹽水換成稀硫酸也是可以的,但在宋朝,要找到稀硫酸還真不是那么容易!
但是有一個(gè)問題:沒有信號(hào),給手機(jī)充電是干嘛呢?如果你是一個(gè)科學(xué)電子書的愛好者,那么你可以把這些書上的知識(shí)帶到古代,一千多年前即可接受現(xiàn)代科學(xué)的熏陶,要是那樣的話,從1000年前就打下了現(xiàn)代科學(xué)或者現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ),你將創(chuàng)造一個(gè)偉大的文明!
當(dāng)然沒有也沒事,一個(gè)天文類APP可以讓宋朝的沈括直接做出修訂歷法的大事,而且天體運(yùn)行各種理論將會(huì)提早500年左右在宋朝萌芽!或者你還可以造一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡出來,無論是戰(zhàn)爭(zhēng)還是天文都是不可多得好幫手。
甚至啥都沒有,那么一個(gè)計(jì)算器就能讓當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)家秦九韶受益匪淺,而精準(zhǔn)的時(shí)鐘也可以設(shè)置太多的科學(xué)實(shí)驗(yàn),一個(gè)相機(jī)可以發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的在天空中的運(yùn)行曲線,還有那么多流行音樂,不知道會(huì)給當(dāng)時(shí)增加多少樂譜,假如還有熱舞視頻或者足球視頻的話,蹴鞠運(yùn)動(dòng)也許延續(xù)到現(xiàn)在.....其實(shí)沒有假如,各位還是想多了!