第五百四十五章技術攻關

彝倫堂內，李元利輕輕轉動搖柄使處於蹄形磁鐵中的紫銅圓盤旋轉起來時，纏繞在鐵塊上的導線旁邊的羽毛一瞬間就被吸附了上去。

「上堂課我們已經講過電磁現象，今天我們來試驗電和磁的互相轉化。」

「我們可以把這個紫銅圓盤看作是由無數根長度等於半徑的紫銅輻條組成的，在轉動圓盤時，每根輻條都做切割磁力線的運動。隨著圓盤的不斷旋轉，總有某根輻條到達切割磁感線的位置，因此外電路中便有了持續不斷的電流。」

「這個實驗說明了這樣一個原理：金屬切割磁感線能夠產生電流，而帶電的金屬絲如果繞成線圈就會產生磁力，也就是說電和磁在一定的條件下是可以互相轉換的！」

「先生！這個發電機產生的電流是如此之小，它到底能夠有什麼用處呢？」已經宣布脫離教會，正式拜李元利為師的南懷仁有些不解地問道。

這也是在場所有學生的想法，這個圓盤發電機看上去像一個非常簡陋的兒童玩具，產生的電流只能吸附羽毛，它到底能夠起到什麼作用？

現在聽李元利講課的學生只有十多個人，其餘絕大多數都已被淘汰，不過李元利仍然感到十分滿意，因為這十多個學生都能夠完全理解他所授的知識並且還能在這個基礎上進行思考，用後世的話來說，他們都是非常有理工天賦的人才。

「這個問題問得好！」李元利講課時從不吝於誇讚，因為這樣能夠激發學生們主動進行思考。

「在了解這個發電機的作用之前，我們得先了解電的用途！」

「在以前我已經講過，電其實也是一種能量，而能量是可以互相轉化的，比如說機械能可以轉換為電能——剛才我搖動轉柄時使用的就是機械能，而電能也一樣能夠轉化為熱能、光能、動能等等！」

「之所以這個發電機產生的電流如此之小，是因為它只是一個非常粗糙簡陋的實驗品。如果咱們想要造出能夠產生巨大電流的發電機，那可以從這幾方面來入手：將這種天然蹄形磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵，用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤，再將電刷也進行改造……」

一個學生舉手問道：「先生，電磁鐵要怎麼製造？」

「我剛才不是才說過嗎？怎麼這麼快就忘記了？用金屬絲纏繞成線圈，然後通電就會產生磁力。」

「那線圈通的電從何而來？」

「電池！我們可以先用電池給線圈通電，使它產生磁力，然後切割磁感線產生電流，這個電流又可以通到線圈上，這樣周而復始，循環使用。」

李元利說的電池就是他製造出來的經過改良后的伏打電池，它的外殼仍然用鋅皮作為電池的負極，但電池的正極卻用石墨棒代替了銅板，而且電解液也被做成了糊狀，在搬運移動的過程中更為安全。

「……接下來我給你們安排一個任務：造出一台能夠產生更大電流的發電機，在你們的發電機沒有製造出來之前，我不會再講授新的課程……至於纏繞線圈的金屬線的絕緣處理，你們可以和化學組的同窗一起研究。」

別看這發電機原理簡單，結構看起來也不複雜，但要想真正把它製造出來，那難度卻不是一點點！其它的不說，光是一個絕緣和漆包線纏繞線圈的問題，他們短時間之內就別想解決！

雖然李元利已經提供了思路：絕緣可以先用「塑料」——這是做火藥的原料硝化纖維在酒精中溶解后得到的一種新物事，加入樟腦後軟硬適中，可塑性極高，而且絕緣，可以用來做電線的外皮。

而漆包線就要麻煩得多，絕緣漆雖然可以暫時用生漆和桐油混合來代替，但這種油性漆包線耐磨性差，用來製造電機線圈和繞組的時候必須加棉紗包繞層。

電力學的課程已經告一段落，重新開課得等到學生們把發電機造出來之後，那最少需要半年時間。

化學課程也慢了下來，因為要開始做實驗，雖然實驗器材差不多已經齊全，但實驗要用到的各種藥品卻需要自己製備，而有些東西以現在的條件根本制不出來。

不過李元利一點都不著急，他教給這些學生的基礎理論以及實驗方法，已經為他們指明了方向，日後中國的科學能夠發展到哪個地步，還得看這些學生如何去推動，一昧拔苗助長的方法並不可行。

況且這個時候的西方國家化學正處於「燃素理論」階段，他們連空氣和水中含有哪些元素都不清楚，和李元利的學生相比起來，這些「鍊金術士」和「藥劑師」連化學的門檻都還沒摸著。

李元利現在重點關注的是李化主持的蒸汽機車項目，已經有了幾年知識儲備的蒸汽機研究所，從理論上來說製造出能夠拉動火車的車頭並沒有什麼技術上的難度，但實際上，他們的研究進行得並不順利。

最大的難度不在於蒸汽機，也不在於傳動機構和行走機構，而是機車轉彎的問題。

李元利隱約記得後世的軌道車輛應該都有一個最重要的部件——轉向架，轉向架的用途很多，列車的導向、制動、驅動、減震都要通過它來控制，但具體是怎麼回事他自己也搞不大清楚。

既然大家都搞不清楚，那就只能一邊實驗一邊研究，幸虧李元利還知道一些基本的原理，讓研究少走了許多彎路。

即便如此，這個轉向架仍然讓蒸汽機研究所的人都感到束手無策，李元利只得將整個科學院的人都發動起來組成了幾個研究隊伍，並且開出了巨額懸賞：無論是誰，只要研製出合格的轉向架，就賞銀一萬兩，貢獻最大者賜爵一級！

這是大興軍成立以來針對技術研發開出的最高賞金，而且還有賜爵！消息傳出，就連工部的老師傅、京師大學堂的學子們都為之心動，他們自發地組成了許多研究團隊，向「轉向架」發起了攻關。

然而這個消息只在小範圍內引起轟動，絕大多數人關注的，還是五月初五的登基大典！