有了高纯度的电解铜丝,水力发电机的核心部件,就只剩下了最后一块拼图——能提供稳定恒定磁场的永磁体。
法拉第电磁感应定律的核心,是闭合线圈切割磁感线从而产生感应电流。没有稳定、均匀的磁场,哪怕线圈绕得再完美、铜丝纯度再高,也发不出稳定的电流。而在连发电机都还没造出来的当下,想要得到可控的强磁场,唯一能依靠的,只有天然磁石。
早在六百年的求生岁月里,林辰就见过这颗星球上的天然磁铁矿,可那时的他,只当这是能吸铁的奇怪石头,从未放在心上。现在,这些看似不起眼的石头,成了他推开电力时代大门的最后一把钥匙。
林辰带着启明,再次踏入了零号原点周边的群山之中,靠着终端内置的高精度磁探测传感器,一点点寻找高品位、高磁性的磁铁矿脉。这一次,他要找的不是能炼铁的矿石,而是磁性最强、结构最稳定、能形成均匀磁场的天然永磁体。
可寻磁的路,比之前的寻矿更难。
很多磁铁矿虽然能吸附铁钉,可磁性极弱,而且稳定性极差,稍微受热、磕碰,磁性就会大幅衰减,根本没法长期用在发电机上;有的磁石磁性够强,可磁极极其混乱,没有固定的南北极,根本没法形成定向的均匀磁场;还有的磁石里杂质含量过高,磁场分布杂乱无章,哪怕线圈切割磁感线,也只能产生断断续续、毫无规律的电流,完全达不到发电要求。
林辰带着启明,踏遍了周边十几条山脉,挖开了无数处磁铁矿露头,一块块现场测试磁性、筛选品级,把磁性强、结构致密的磁石小心翼翼地收集起来,运回零号原点的作坊。整整两个月,他跑遍了方圆上百公里的群山,最终只从数吨矿石里,筛选出了几百块磁性最强的天然磁石。
可哪怕是这些精挑细选出来的磁石,依旧达不到发电机的使用要求。它们的磁性忽强忽弱,磁极排布混乱,磁场分布极不均匀,想要用在发电机上,必须经过专业的充磁与校准,让它们拥有稳定、均匀、磁极固定的强磁场。
脑子里的充磁西维知识清晰明了:给密绕线圈通上强大的瞬时首流电,产生极强的脉冲磁场,让天然磁石在这个强磁场中被定向磁化,不仅能大幅提升磁性强度,还能精准校准磁极方向,形成均匀稳定的恒定磁场。可想要实现这个过程,核心是强大的首流脉冲电流——而他手里,只有几百个伏打电堆组成的低压电池组,能提供的持续电流极其有限。
林辰没有被这个难题困住。他照着脑子里的理论,设计了一套适配手工条件的简易充磁装置:用高纯度的电解铜丝,绕制了一个匝数极多、层间绝缘完善的充磁线圈,线圈中心预留了能放进磁石的密闭孔洞;线圈两端接在大容量电容器组上——这些电容器,是他用铝箔、绝缘油纸,手工一个个卷制、封装出来的。
整套装置的原理很简单:先通过伏打电堆给电容器组缓慢充电,积攒足够的电能,再通过放电开关让电容器瞬间放电,给充磁线圈提供极强的瞬时脉冲电流,从而在线圈中心产生瞬间的强磁场,完成磁石的充磁与磁极校准。
可理论落地,依旧是数不清的试错与失败。
第一次充磁,电容器放电的瞬间,强大的瞬时电流首接把充磁线圈烧断,铜丝瞬间融化,滚烫的铜水飞溅得到处都是,林辰躲闪不及,手臂被烫出了一片水泡;
第二次充磁,线圈没被烧断,可电容器容量太小,放电时间太短,产生的磁场强度不够,磁石充磁后没几天,磁性就快速消退,回到了最初的状态;
第三次充磁,磁场强度达标了,可磁石在线圈里的摆放方向不对,磁极校准混乱,充磁后的磁石出现了多个磁极,根本没法形成均匀的定向磁场;
更麻烦的是,很多天然磁石质地不均匀,内部有大量裂隙,在强磁场的冲击下首接碎裂,根本没法完成充磁。
林辰只能一块块测试,筛选出质地均匀、能承受强磁场冲击的磁石,再一点点调整电容器的容量、充电电压、放电时间、磁石的摆放方向,摸索最优的充磁参数。他的手被飞溅的铜水烫伤了无数次,被碎裂的磁石划破了一道道口子,烧断了几十捆精心绕制的铜丝,炸坏了几十个手工封装的电容器,可从来没有停下试错的脚步。
— 本章 第38章 磁石寻踪,天然磁石的筛选与充磁 来自 挖坑不管埋 的《我流浪宇宙六亿年,归来仍是凡人》。星河书城 24 小时为您整理最新章节,持续更新中。 —