第一百七十一章 电的计量
第一百七十一章 电的计量
李迪见张知木终于配制完电解液，长出了一口气，问：“张总，这回我们可以制作电池了吧？”
张知木摇摇头说：“还有最后一样重要的东西，电池隔板没做。”
杨昌叹口气说：“哎呀，张总你能不能把需要的东西一下子都讲出来，我们好有个数。”
张知木笑了说：“一下子都说出来就把你们都吓住。这样慢慢地多好，就剩下电池隔板，电池隔板做完就真完了。”
张知木又开始指挥这几个人，开始制作电池隔板：
首先测试一下石棉的性能，看看手里的石棉适不适合做隔板。张知木拿出一些石棉里，放到浓硫酸里，用玻璃棒把石棉都按在浓硫酸里，等了一会儿，再拿出来，用清水洗净。张知木一看，经酸洗的石棉除了更干净之外，没有任何变化。就对李迪他们说：“我们的这种石棉适合制作电池隔板，因为他们和硫酸不反应。大家记住，不是所有的石棉都适合做电池隔板。”
张知木用石棉织成的布，剪成和电池极板大小差不多，略微比电池板大一点，和电池单元槽的长宽一样大小，然后酸洗再用水洗净。又用酸洗后用水洗净的碎石棉在水里搅成浑浊液体，撑着石棉布用抄纸的办法，一遍一遍的，在石棉布上抄上厚厚的一层。
李迪问张知木：“这石棉为啥要用硫酸洗一遍？”
张知木最喜欢大家提出问，他回答：“因为石棉里有不少杂质，用酸洗一下，硫酸就把那些杂质溶解掉了。我们用水洗净，石棉就干净多了。”
做完示范，张知木让李迪他们自己照着做。临走的时候，张知木告诉李迪，让他们做一千张这样的石棉布，做完后都放在阴凉处晾干。等着我们的电池壳子烧好，就可以制作电池了。
晚饭后，张知木正在书房里画图，小虎又过来缠着张知木，问：“舅舅，你总是画图，今天又是画的啥东西？”
张知木耐心的说：“舅舅在画一个电铃，这个电铃，只要一通电，马上就会响。”
张知木考虑到，这几天李迪、杨昌他们跟着搞电的几个人，都有点儿提不起精神，因为他们觉得搞电太枯燥了，所以张知木觉得必须先弄点儿简单的，让他们能看得到的东西，以提高他们的兴趣。这个电铃就是一个很简单，又能发出声响的东西。电铃是张知木小的时候就做过的玩具，这次用上了。
其实电铃的原理很简单，用一个电池铁，这个电池铁可以用铜线缠着一摞硅钢片制作，通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把一个小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击铃铛发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声。
小虎问：“你做的电铃我能玩儿吗？”
张知木说：“当然能玩儿，我做好后，第一个让你玩个够。”
张知木设计的第二种东西，就不是玩的了，他要设计最简单的电报，他深知这东西的意义。他也要用这种小铃作为信号指示用，用它来响应电报的滴滴答答，只是铃的工作方式不在是连续响而是一次通断响一次。
为了做试验，张知木还要做一些标准的电阻、电容。
由于铜的电阻率是/m
那么用直径0.5mm的铜线制作 1Ω的电阻，需要铜线长度为(.1415926)/0.1.22米
10Ω的铜线长为112.2米
米。
为了以后需要，每一种电阻张知木都领着几个人制作了十几个，屋子里堆了一堆电阻元件。
电容就只能利用现有的条件，用铜箔来制作。在两张铜箔上分别焊上两根儿导线，铜箔之间垫上一层绝缘纸，在外面又垫上一层绝缘纸。然后紧紧地卷在一起，用线绳扎紧。为了使用方便，将电容又放进一个竹筒里。这样的电容，一共做了十只。
耐心的等了几天，缸窑那边才把带着温乎气的电池壳子给送过来。张知木也知道这烧窑是不能急的事儿，能给这么快的就烧出来，完全是缸窑那边知道是张知木要的东西，他们一刻也不敢耽误。
李迪和杨昌等的比张知木还急，见到电池壳子终于等到了，都迫不及待的要制作电池。
张知木不放心别人，他自己亲自动手组装第一个电池。
首先将电池极板放进电池槽子里，再将一摞抄了很多细石棉纤维的石棉片压实，放进电池极板的之间，将两个极板挤紧，把极板串接好。检查无误，在电池槽子里倒进配置好的电解液。
李迪一看都好了，问：“是不是这样就行了？”
张知木说：“没有，还没充电呢。”
李迪、杨昌等人都“唉”的一声，李迪说：“张总，快点说，还有啥没做的吧，我们真的等不及了。”
张知木笑着说：“最后一件事儿，是充电，没有电电池也没有用。”
张知木把发电机的输出端，并接上几个电容，因为他知道，所谓的直流电机其实是一些连续的正脉冲。如果不接电容，脉冲的底幅值期间，电池电压高于输入端，电池就会放电。说以必须用电容平滑直流电压。
接好电容后，通过一个开关儿，将电池的正极串接两个100Ω的电阻，接到发电机的正极上，电池的负极接到发电机的负极上。
根据上次手摇发电机的打火情况判断，张知木估计，这个电机的电压应该不会太高，也就是一百伏左右，因为他见过太多的二百二十伏打火的情况。所以串两个电阻做限流用。
张知木出去让李云鹤再找几个身强力壮的壮汉，让他们过来帮着用手摇轮来驱动发电机发电。
等发电机被摇起来了一会后，张知木将开关合上，开始给电池充电。
刚来的几个壮汉，一直觉得自己的力很大，说这么个小东西用不着这么多人，有两个人换着就够用。张知木笑笑说：“等一会你们在看看怎么样。”
几个壮汉轮流开始摇发电机，使发电机一直保持很高的速度转动，张知木观察了一下，发现电池正极有些变成棕色，负极出现海绵状铅灰色。张知木知道这是充电的结果，正极已经出现氧化铅，负极出现金属铅。
几个壮汉摇了一阵就再也没有刚开始时的那种自信了，每个摇完的人都开始擦汗。等快到中午时，张知木断开开关，取下一个100Ω的电阻继续发电充电。充电过程一直用了一天时间。
结束充电后，张知木知道这个电池的开路电压会远远高出十二伏，马上带上负载之后也会略高出十二伏，没有别的手段，只能参照这个电压来确定电压标准。
张知木将一个制作好的电流表的输入端，串上了十个100欧姆电阻，将表的指针调到零的位置然后，用表量六组单元电池，将指针的位置做一个标记，张知木修正一下，认为这个位置为12.5伏的位置。然后分别量出一个单元电池、两个、三个、四个、五个单元电池电压，并标出指针的位置。并参照这些位置，分别确定了12伏、2伏、4伏、6伏、8伏的标记位置。
校验好电压表后，分别串联不同阻值的电阻，标记好另一块电流表。
等电压表和电流表都校验好了之后，张知木又把发电机输出端接上一百欧姆电阻让人摇到发电机的极限，测量电压为120伏，电流为1.2安培左右。看来自己的电压表和电流表标定的还是基本准确的。因为这三个数字，符合欧姆定律。这个发电机功率也就是150W左右，是小了一点，不过以后就可以做更大的。
李迪、杨昌等人一看就是非常认真的人，他们把张知木做的每一步，都用笔认真的做记录。这一点让张知木很欣慰，有这样的态度就没有学不好的东西。
张知木说：“下面让你们见识一下，电这东西的用处。”张知木将制作好的一个电铃，接在电池上。合上开关前张知木说：“小心了各位，别吓着。”然后迅速的将开关合上，电铃“叮叮”的响了起来。
大家一下子就围到，电铃旁边，不住说：“张总，给我们讲讲的这里的道理吧。”
张知木说：“好吧，我就给你们说说，电铃为啥会响。”
大家听完张知木的讲解，才知道这神秘的电铃，其实一点都不神秘。张知木又调整调整小锤击打铃铛的角度，在合上开关的时候，电铃的声音好听多了。张知木说：“我们用手敲铃的角度力度不同，铃的声音也不同。电铃也是一个道理。”
神秘的电终于让这几位明朝用电的“先驱”们，尝到了一点甜头。
张知木一再告诉大家，一定要注意用电安全，否则的话容易被电伤了。好在现在的电压还不是太高，早一点提醒大家，让他们一开始就要有安全意识。
张知木说：“这个玩儿的东西，只能让我们对电有点儿直观的认识。我们现在做一个电报试验，这个东西会对我们未来的工作生活产生非常大的影响。”
刚刚对电铃不在感到神秘的几个人，又被张知木的话把胃口吊了上来。
张知木又拿出来一个电铃，不过这个电铃通电时，小锤被电磁铁吸得打到铃铛上后，电流不会被断开，也就是说不会进行连续不断地通断。而是电通了小锤就打在铃上，电断了小锤就离开铃。张知木用一个弹性铜片和一个连接触点，代替开关儿。这是张知木跟据在电视里看到的那种发报按键做出来的一个东西。不过，当张知木按一下按键，小锤真的就打一下小铃。张知木学着过去发报的节奏，长长短短的不断的按键，小锤也不断的叮叮当当发出两种不同的声音。
张知木知道电报成功了。
等这李迪他们几位，每人都按过几次发报按键，已经不再有兴趣了。张知木说：“大家过来，我给你们讲一讲怎么用这个东西发电报。要想把电报发出去，对方收到后能明白。那么我们要制定以下规则。”张知木想起了最简单也是最常用的莫尔斯码。
张知木给他们讲了莫尔斯码的规则，莫尔斯码由点（.）、划（-）两种符号按以下原则组成：
1，一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度。
2，在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度。
3，字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。
用0代表点（.）用1代表划（-）。
张知木又把0到9的阿拉伯数字，用四个点或划来进行了编码。
0---0000
1---0001
2---0010
3---0011
4---0100
5---0101
6---0110
7---0111
8---1000
9---1001
张知木告诉李迪他们，以后要用4个阿拉伯数字代表一个汉字。
张知木参照以前跟李治编写好的汉字编码。写了一大串阿拉伯数字后，对李东和杨昌说：“我们做一个实验，你们将这电铃送到另一个房间，我在这边，用按键把零和一给你们发过去，你们用铅笔记下来，每四个数字一组，然后给情报部的李主任送去。”
等李迪等人把电铃扯着线儿，拉到另一个房间。张知木就在大明朝第一次“叮叮当当”的发了一份电报。”
尽管张知木的手法还很笨拙，可是李迪他们到底是接到这份电报。他们真的派人把这封电报給李治送了过去。
一会儿李治就过来了。
进屋李治就问：“张总，找我有事儿。”
李迪惊奇地问：“李主任你是怎么知道张总找你的。”
李治很不容的笑了说：“这封信的编码，很少有人知道。我看到这份信的编码，照着编码本儿就翻译了出来。这封信写的就是‘李治，到我办公室来。张知木。’”
李东和杨昌这次才觉得，自己一直忙着的东西绝对不是玩具。
张知木对李治说：“让你过来，就是让你看看我们的电报是怎么实现通信的。”
李迪过去仔细的给李治介绍了方才是怎么通信的。
李治听完了，问：“张总这电报能通多远？能通到杀胡口、张家口吗？”
张知木知道李治已经在考虑电报的实际用处了。
张知木说：“以后我们的电报不仅仅要通到杀胡口、张家口还要通到所有我们认为重要的地方。比如潼关、徐州、扬州等等，以后所有的信息都要实时的通信。”
李治说：“张总我们现在最紧要的是能和凌水码头、冶厂这两处先通上电报，这样几处有啥信儿我们马上就能知道。”
张知木说：“对有些东西我们还要准备一下，长距离通信，双方的接收设备和应答信号都要好好规定一下。正好，李迪、杨昌现在你们的任务就是，要在窑岗和凌水码头只见建立电报通信，这是你们现在的任务。有啥困难直接找我，但是你们要把所有的细节都考虑清楚，同时要开始培养发报和接收电报的人才。”
听到张知木布置给他们这么重要的任务，李东、杨昌几个人是又兴奋有感到有压力。
张知木说：“你们几个的总负责是李迪，杨昌为副手。你们的部门就叫电子部。这个部门要搞更大的发电机，和电报通信。从现在开始，你们要大量的网罗有用的人才，我可以现在就告诉你们，用不了多久，你们有多少人都会感到不够用。”
杨昌脑子还是很清醒，说：“张总尽快的给我们好好的上上电的课程吧。有了现在的基础，我们回过头学习理论也好理解了。”
张知木说：“好了，我会尽快的抽时间给你们上课。你们现在要想办法，用铁丝代替铜线做一些电阻，因为铁线的导电率照铜线小得多，也就是说电阻率要高得多。这样的话，就不用这么长的铜线了。这些铜线电阻，就作为标准，以后用他们做比较用。以后我们还要用一些特殊的合金来制作电阻。这样的铜电阻只能是现在做试验用。”
电报的和发电机的试制成功绝对是一场革命的开始，为此张知木又一次把窑岗的领导们召集在一起，开一个会，向大家通报了这些成果，并介绍了这些东西搞成了以后的意义。
第一个对电报感兴趣的是欧阳鹤，“张总，电报这东西可不可以用车拉着，到战场上，现布线使用。”
欧阳鹤的话，使张知木想起了前世时，电影里面那些冒着枪林弹雨，在战场上布线的电话兵，张知木回答说：“当然可以，只是李云鹤要费点劲，以后要将铜丝拉得很细，没根儿通信线将来都不是一股而是多股的细线，这样线就容易打弯儿，就可以卷在一个线轱辘上，在战场上由士兵背着随时布线，这样线布到那里，那里就可以通电报。”
陈玉锋也明白了欧阳鹤的意思，说：“那以后，战场指挥可就方便多了。”
张知木说：“电报还是不太方便，以后我们还要搞出电话，到那时，直接对着话筒说话，对方就直接听到，直接下命令就行。不过这事儿要慢慢的来。我们搞电的兵到现在才只有四个人。”
陈玉锋接过话说：“那就赶快给他们多配人员，这事一点儿别耽误。”
张知木说：“陈叔的意见很对。这个部门要加大力度支持，要人给人，要银子给银子。不过我今天想和大家说的是，我想在窑岗和凌水码头之间先架设一条电报线路，这样我们就可以实时的和凌水码头那边保持联系。”
陆成祥说：“这是好事儿，可是张总算没算过，要用多少铜线。这些铜线要用到多少铜。”
张知木很佩服陆成祥的经济头脑，说：“我算过，用直径两毫米的铜线，双线从窑岗布到凌水码头的话需要铜3740公斤铜。因为这里到凌水码头大概有八十多里，一里等于576米（古代的里不同于现在的里），我们按九十里、每里600米算的话，双线一共需要铜0.44立方米的铜，我们按铜的比重每立方米8500公斤算，也就是3740公斤。我们从大同姜总兵那换回来的还够用。”
陆成祥算了一下说：“这是不少银子啊。不过我们约好了过两天就去看孙仁云的铜矿去，等定下来以后我们就可以放手用铜了。”
陈玉锋说：“这个电报要是能通到凌水码头，我看花多少银子都值得。”
会上当场决定，这条电报线马上就筹建，李云鹤负责把铜线都拉出来。
张知木对李云鹤说：“用在室外的铜线光拉出来出来还不行，铜线的表面还要用漆和线绳包上。到时候我会告诉你们怎么做。”
李云鹤一直没说话，他见张知木和他说话，他也就问一句：“张总你说过，用电可以做电动机是不是？”
张知木说：“我正要说这事儿，我们现在用的直流电机动机。反过来也是电动机。我们用动力转动转子，那么电机就会输出电流，反过来我们给电机两端通上电流电机的转子就会转动。我现在就想做一台用蒸汽机带动都大发电机，然后做一些小电机做电动机，这样你们的车床就可以用电驱动，这样的车床只要用开关就可以控制开停。最主要的是还可以很容易的控制速度。”
李云鹤是这里的所有人中，最理解张知木所讲的这电的好处的，忍不住的李云鹤说：“张总，那就快一点搞电动机吧。这比全用蒸汽机搞机床方便多了。”
张知木说：“你们搞的船用蒸汽机，以后可以多搞一台用于发电用，这样他发出来的电可以带动多台机床。以后所有需要动力的地方都可以用电动机来驱动。”
李云鹤说：“冶厂那边也应该搞发电机，那边用动力的地方更多。”
见大家都已经理解电有做动力和通信的作用，张知木想再加一把劲儿，说：“大家都知道我们需要的好多东西，都受碱的生产量限制，我要告诉大家的是，有了电以后，我们制碱的生产能力就会大增。有了大量的碱，我们做底火用的白**就会大量的生产出来。”
李云鹤说：“现在，我们的草木灰不够用。”
张知木向黄玉坤望去，说：“先到外面收买一些草木灰，等电化学开始以后，就不用草木灰了。”
黄玉坤说：“要早点告诉周围四乡的人家，让他们烧完的草木灰都留着，我们一起去收才行。
这样的事儿，一交给黄玉坤，张知木就更不操心了。
散会大家都往外走时，陆成祥过来对张知木说：“你让我发动大家寻找磷灰石的事儿，我去办了。还别说，现在有线索了。”
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