要说林格下午上完课以后,直到晚上的这段时间在干什么,那就只有一件事——给铜丝刷漆,然后绕线。如果林格不是魔法师的话,那这件事可够他忙活好几天的了。人工紧密缠绕一个拳头大小的转子,用0.5毫米厚的铜丝,林格曾经亲自测试过,结果一共花了他三个小时的时间。
但那个时候林格所用的是已经上好漆的漆包线,而且转子只有拳头大小,线也就没那么长,也不需要把两根线焊在一起延长。而这一次,林格要自己给铜丝刷上绝缘漆,同时把不够长的线头尾相接焊在一起,然后绕在一个有脑袋大小的定子上。
是的,林格这一次造的不是义务教育阶段物理书上所画的那样,磁极不动,让漆包线圈转动,而是线圈不动,磁极转动。这样做的好处就是不需要为了让线圈内的电流方向改变而制作电刷,一方面简化了制作的过程,另一方面还能减少电刷材料的损耗,更重要的是能避免因为电刷接触不良而导致的电动机故障。
林格把所有的磁铁的N极对内绑在一根铁棒上,让磁铁作为转子,它们朝外的面都是S极。所有的磁铁经过事先的金属魔法切削后形状基本一模一样,磁场强弱虽然有所不同,但也不算太过于影响它作为转子的性能。林格之后比照着转子,用铁皮卷出来一个直径差不多大小的铁皮筒,然后在它外面对称地绑上10条事先缠好了厚厚的一大堆线圈的木块。
林格将10条木块上的线圈接头全都用火魔法焊在外圈一条固定好的粗铜线圈上。经过粗铜线圈的收束,林格可以给定子两端的接线头延长,从而方便通电。
为了托住转子,林格在铁棒的两头竖起了两块中央带孔的木板。至于铁棒和木板的接触部分,也就是轴承,林格选择用平整光滑的玻璃面作为夹层材料,同时使用大豆油进行润滑。这也是没有办法的事情,现有的技术条件下他实在是找不到也制作不出来现代工业早期的滚珠轴承,所以只能退而求其次,用光滑玻璃面的滑动摩擦来暂时替代滚珠轴承的滚动摩擦。
这些事情说起来很容易,但做起来却是非常耗费功夫。有一些看似不起眼的小事却特别能消耗时间,比如说:为了让每一个外接线圈的大小都差不多,林格必须保证被线圈缠绕的木块大小基本相同,而且缠绕的时候还不能太用力,以防止木头被勒变形,但同时必须要保证线之间的紧密排列;为了让外侧充当轴承的两个木板垂直固定在电机板上,林格不能凭感觉,只能用尺规作图法,画出来两条标准的互相垂直的直线,然后再根据这个直线切割出一个标准的直角出来作为参考;为了让卷出来的铁皮筒足够圆,林格制作了一把圆规刀,在一大块半干的泥土上切出来一个标准的圆柱形空洞,然后将铁皮筒塞进去进行比对修正……等等,多到数不清。
不过上一个问题,林格在做完以后就后悔了,因为这个时候他才想到一个更简便的办法:干嘛不直接用圆规刀结合金属魔法弯一个铁皮筒出来呢?非要多费一个步骤。林格只得无奈叹气:实践比理论果然要麻烦好多呀!
不过不管怎么样,这个世界上的第一台电动机总算给林格捣鼓出来了。为此他不禁再一次感叹,作为一个魔法师做什么事情都是那么的方便,要是换普通人来做,就算教给了他理论,耗费的时间都至少多出五倍。光是铜丝上漆和缠绕铜丝不能使用魔法帮助,只能使用浸泡晾干法和缠丝器手绞法,效率瞬间就得下降10倍。
林格已经设计准备好了:电源的任务就交给自己的魔法,又为了不能让电机空转发热,林格给金属杆的两端都焊接上了从外面买来的齿轮。纵然它不如后世的合金齿轮那么坚硬耐磨,不过现在已经够用了。而齿轮可以通过离合装置和变矩装置(也就是一个个齿轮组合成的简易变速箱)来控制与其他机械的接触和功率输出。
林格为他的电动机准备一些东西。有四套螺旋桨,桨叶的长度、宽度、斜角和基本形状都不同的那种。还有有拉绳式起重机,就是把一条麻绳固定在一跟圆木上,旋转圆木吊起重物的那种。这里的人们盖又大又好的房子时,都用这种装置来起吊重物。
而现在,这些家伙都展现在了五个小姑娘面前。
林格随手调亮了魔光灯,小姑娘们就开始绕着新搬进藏书室里的家伙们打量起来。在获得了林格的允许后,她们便开始用手触碰或者拿起家伙事儿们仔细观察。
“老师要给我们看的就是这些吗?”菲尔手里拿着一个三叶木质螺旋桨问道,“这几片风车叶看起来都好奇怪耶!”
“老师,这个不是盖房子的时候才会用到的东西吗?”洛娜指着地上缠着麻绳的圆木说道。
“老师,您这里堆着这么多铜线是干什么的呀?”
“老师……”
大家七嘴八舌的问问题,可就是没有一个人注意到摆放在最显眼位置——桌面上的电动机。林格寻思着,莫非是它被自己裹上了一层纸,以至于那些看起来粗陋无比(至少林格自己这么认为)的缠绕铜线被遮挡起来,所以显得太过于平淡无华了一点?
好在总算有人不负林望,青兰指了指桌上的电动机道:“这个难道是老师新制作的实验装置吗?”
林格点点头走了过去,伸出手抚摸自己辛苦了一天才制作出来的电动机。那感觉就像是一位骑士在抚摸自己心爱的宝马一样,菲尔猜,老师要做的这个实验和接下来要讲的知识一定很重要。
“今天晚上给你们展示的,上明天要教你们的知识的应用成果。而你们明天要学的,就是关于电的知识!”林格说道。
“电?是指打雷时候的闪电吗?”菲尔好奇地问道。
“是,但不仅仅是!”林格点点头说道,“和我们平时所认识到的世界不同,电实际上无处不在,不单单在打雷的时候才存在。你、我、这个桌子、那本书,我们所看到的一切的,具有实体形态的物质,它的内部都含有电!”
女孩们适时地长大了嘴巴。
“只不过通常情况下,物质内部所蕴含的电是没有固定的流向的。我们打个比方就能够理解,水在静止的状态下它是温和的,排除掉刚刚沸腾过后的开水,以及海洋里的高压深水,静止状态下的水不会对承载它的容器造成破坏。但如果水流动起来呢?”林格反射着灯光的亮晶晶的眼眸扫过每一个人的脸。
“我们在小溪流里可以捡起很多圆圆的石头,那就是因为溪流里的水长期的流动把那些石头的棱角全都磨平了。那如果水的量更大一些,流速更快一些呢?那便是山洪,我想你们应该多少都听说过。它能够冲垮人们的房屋,摧毁人们的田地,给人们带去了很多不幸。这个时候的水就具有很大的破坏性了!至于在大海旁边发生的海啸,则更不必说。”
“电也是一样的!不流动的电不会对任何物体造成伤害,它只是世间万物的组成部分。但如果用外力强行把电聚拢起来,”林格伸出手狠狠一抓,“那就像是把盛满水的澡盆举到高处。一旦倾覆,就会释放出巨大的能量,同时携带破坏性!闪电的破坏力有多强,你们应该都知道!”
女孩们纷纷点头。
“电是这样一种强有力的东西,如果我们能够利用好它,那它一样可以给我们带来很多益处。就像水可以带动翻车给我们的田地灌溉一样,电也同样可以!你们待会儿看到的就是有关于电的应用实验,我们实验所用到的装置,叫做电动机!这个家伙以后所能应用到的范围超乎你们的想象,所以——”林格微微停顿,笑着说道,“今天晚上你们每一个人都要睁大眼睛!记住你们所看到的每一幕!在以后的人生当中,我相信你们不会有人会忘记今晚的事情!”
女孩们听说今天晚上要做的事情竟然如此神圣与重要,表情立刻就严肃了起来,就连平常活泼好动的菲尔也不例外。
“那好,现在我们首先来见一下电的真实面貌!”林格微笑着,伸出左右手的食指。
“啪!”魔光灯被关闭,藏书室里一片漆黑。
“呀——”也不知道是谁带头叫了起来,五个女孩子都慌了神。
“老……老师,为为……为什么要关灯啊?”林格听到菲尔鼓起勇气后颤抖着说出来的声音。
“不关灯你们怎么看到啊?”林格理所当然地说道。
“可是……”菲尔说。
“好可怕……”这是伊娃的声音。
“啪!”林格再一次点亮了灯,只见五个小女孩竟然全部都缩到一起抱成了一团。
守在门外的耳朵贴在门上的艾琳奇怪地皱了皱眉头,她还以为会有什么有趣的事情发生呢!
林格忍不住喷笑出来:“你们……都这么怕黑的吗?”
“老师不怕黑的吗?”青兰小心翼翼地问。
“老师是魔法师,当然不怕黑了!”茉儿板起脸来教育道。
林格摸着下巴思考了一下,然后对他的学生们说道:“好吧……虽然我知道你们都是女孩子,有点怕黑也正常。不过你们跟着老师学习,以后是要习惯黑暗环境的,我们今后要学习的东西,还有很多要做的实验,都需要在相当黑暗的环境当中进行。”
“所以不用害怕,黑暗当中并不会蹦出来什么妖怪,世界上并没有那种东西。当然如果你们还是害怕的话,那就闭上眼睛,想象你们还是个小婴儿,待在妈妈肚子里,是不是也一片黑呀?”林格再次伸出手,“你们要学会克服一下自己的恐惧。现在老师要关灯喽,准备一下!”
林格甚至没有给她们拒绝的权力,而是直接规定好了方向。女孩们缩得更紧了,倒是菲尔和茉儿两人站得直了一些,似乎想要挑战自己。
房间再次陷入一片漆黑,不过这一次总算没有人叫了出来。不久黑暗当中传来林格的声音:“想一想,老师就在你们身边,能有什么危险呢?黑暗只是什么都看不见而已……不要害怕……”
就这样大概过了有五六分钟的心理引导和环境适应,林格左右询问,终于都没有人再表示害怕了以后,林格让所有人都睁大眼睛准备看表演。
“嗒嗒嗒嗒嗒——”一小段蓝紫色的跳动的电弧,在黑暗当中凭空浮现。伴随它的是接连不绝的电击爆鸣声,比噼里啪啦可响多了,那声音听起来简直就像是弱化版的机枪开火。
小姑娘们因为做好了准备,倒是没有被吓到,反而很快就被那如同在跳舞一般的蓝紫色的电弧所吸引。
“这就是电……第一次看这么清楚唉!”
“好漂亮……”
林格介绍道:“你们现在看到的是我用魔法制造出来的电,它和普通的电还有天上的闪电完全一样,没有任何的不同。有没有感觉它是一种很有魅力的……菲尔不能碰!!”林格话还没有说完他就看到黑暗中的菲尔竟然想伸手触碰电弧,这可把他吓了一跳,连忙出声喝止,“小心点,科学实验并不都是安全的!我刚刚还告诉过你们电有危险,不能用手直接去碰!菲尔还有你们其他人都要给我牢记这一点,不然可是会死人的!”
林格刻意加重了语气,他可不想自己这些可爱的学生因为大意触电发生事故。
一段时间的电弧舞表演过后,林格再次点亮灯,正式启动电动机。
“注意哟,老师没有用魔法哟,这个家伙可是完全被电启动的哦!”林格展示自己那两根用来放电的左右食指,随后按在了两根裸露的导线上。
“嗡嗡嗡——”电动机忠实地遵循着物理定律,立刻飞快地转动起来,铁棒两头的齿轮都看不见齿影了!它同时还带来了相当程度的噪音。
电动机,一种划时代的动力装置,今天横空出世!