頭更一落,孫一就開始了“電”專題研討。
孫一簡單地用一句話就介紹了電池的原理,“兩個金屬,如果腐蝕的速度不一樣,就能發電!”
後世人類研究電的歷史,以伏特電池為界,可以分為前後兩個階段。伏特電池之前,基本就是瞎子摸象。伏特電池之後,電學一下子進入了快車道,而且一直加速沒有絲毫停滯的跡象。
伏特電池的發明是1800年,而孫一現下所在的崇禎五年,是1632年。
這意味著,計量電壓的單位伏特,計量電流的單位安培,還有電阻的歐姆、電容的法拉第、電感的亨利、功率的瓦特、能量的焦耳、頻率的赫茲,都將不存在了。
所以孫一要向明朝人解釋電,就得避開這些術語,用盡量直白的語言。
“電和水一樣,都是從高處向低處流。水的高低叫水位,電的高低叫電位。”孫一舉起一個鐵罐電池,“這裡兩個金屬一個電位高一個電位低,電就象水一樣要從高處流到低處。”
孫一用導線在銅片和鐵罐之間比劃了一下,“這就好比挖了一條渠,電就能順著渠流下來。水在渠裡叫水流,電在渠裡叫電流。”
孫一拿起粉筆,在木板上畫了一條波浪線,表示強水,又畫了兩豎,表示兩個電極,為了示意電位高低,其中一豎比另一豎高一些。從高電極到低電極,孫一畫了一個箭頭表示電流。
孫一怕明朝人跟不上,特地問一句:“都明白嗎?”
孫一講得直白得不能再直白了,人們都點點頭。
有人提問:“那這一個鐵罐罐裡能有多少電水?”
孫一感覺這問題可大了。
後世電池的容量都用“毫安時”來表示,比如孫一的手機電池是3.7伏2500毫安時,充電寶是3.7伏10000毫安時,按65%的充電效率計算,充電寶充滿電可以充手機兩次半。按孫一的觀察,也確實是每充手機一次充電寶會消耗40%。但現在可不是解釋“毫安時”的時候。
孫一隻好打比方:“這就好比問一池子裡有多少水。光看池子大小不行,還得知道池子的深淺。要是一個形狀不規矩的池子,最好的辦法就是把池子裡的水都舀出來量一量。要問一池子電有多少,簡單地說,往外流的電時間越長,電池裡的電就越多。現在這鐵罐子電池裡的電還沒人量過,不過,肯定這裡每個鐵罐子裡的電都是一樣多的。你不妨就說它有一罐子電。”
有人呵呵地輕笑。
說者無心聽者有意,日後真的有人仔細測量了這種鐵罐電池的容量,並發展出以“罐”為單位來計量其它電量。比如,乾電池的容量是五罐電,鉛酸電池的容量是一百罐。再之後居民用電收費也是以“罐”為單位規定價格。再之後“罐”就成了電學的國際標準單位。
又有人提問:“這鐵罐子的鐵殼殼和銅片片,哪個裡頭的電位置高?”
孫一看看木板,又看看鐵罐子電池,心裡湧起一股異樣的感覺。
後世的理論,電子是從鐵流向銅,但是電流卻規定成從銅流向鐵,所以應該是銅的電位高。
但是孫一卻深深地為電子感到冤枉。
電路裡的任勞任怨跑路乾活的都是電子,連名字都叫“電子”,可是偏偏被規定成了帶負電,總免不了“方向錯誤”。
鐵離子少了電子,不完整了,卻要畫個“加號”。
氯離子多了電子,額外加了東西,卻要畫個“減號”。
別扭!
電子就象工程師,乾活的命,年終獎的時候,功勞全歸了“正職”。
而造成這一切的,不過是歐洲幾個老頭,在摩擦毛皮起靜電的時候隨隨便便規定了正負。
孫一認為,老天爺送自己回到崇禎五年,必定賦予了自己某種使命。為委屈了幾百年的電子平反昭雪,撥亂反正便是其中一項。
孫一深吸了一口氣,道:“鐵的電位高,電是從鐵流向銅。”
這一刻,孫一仿佛聽見億萬電子奔走相告歡呼跳躍!
眾人被力德爾爺的失態搞得莫名其妙。
孫一緩過神來接著說,“電池不光要電量大,還要電位高。因為電位越高,電流就越猛。”
立刻就有人提問:“水位高低拿尺子比著就能量出來,電位高低如何量?”
孫一回答:“很簡單,也是比著量。不過不是拿尺子比,是拿電池比。如果兩個電極電位一樣高,就不會有電流。如果兩個電極電位不一樣,必有電流。錫和銅的鹽水電池就是一個很好的電位尺子,我們可以規定十個錫銅鹽水電池的電位是一伏,一個錫銅鹽水電池的電位就是一分。”
錫銅鹽水電池的電位孫一實測大約是0.1伏,十個剛好是一個伏特,也算是孫一感念伏特先生對電學的劃時代的貢獻。不過“伏”這個單位僅僅在狼山初期的電池時代比較流行,最終的正式電學單位叫做“標準電位”,一個電位等於十伏,一百個分電位,一千厘電位,一萬毫電位。這是因為狼山的數字都是十百千萬製,比如長度標準為一尺十寸一百分一萬毫,重量標準為一兩十錢一百分一萬毫,時間標準為一個時辰十刻鍾一百分鍾一萬眇種,數字也是從一到萬再到億是四位一組,計算起來方便。
薛鐵匠問,“可是,怎麽才知道有電流呢?”
悶蛋立刻答,“拿舌頭舔!”
眾人一陣哄笑,小石榴眼淚汪汪。
孫一笑著說:“用舌頭舔確實是個辦法,就是容易爛舌頭。明天我給你們做個測電流的工具。 ”
“好了,說正事。”孫一道,“現在的鐵罐子電池雖然能用了,但還有不少毛病,比如罐子裡面的強水容易濺出來,鐵罐子容易互相磕碰、銅電極會不小心接觸到鐵罐,攜帶不方便,等等等等,希望大夥出出主意改進。”
這可是明朝工匠的強項,會場一下子熱鬧起來。
象任何論壇一樣,在歪了很久的樓,木板上畫滿了草圖之後,方案逐漸集中起來,這些方案包括用石膏紗布包裹鐵罐子、給鐵罐做個木頭蓋子防濺並固定銅電極,每九個鐵罐電池安放一個三乘三的托盤,在鐵罐外側做標記等等。孫一一一采納,並邀請幾位工匠明天一起來共同改善鐵罐電池。
孫一拿起一塊抹布,準備擦掉木板,進入下一個議題。
賈道士一個箭步竄上來,一把搶過孫一的抹布。
“這道士還挺愛乾活!”孫一心裡評價。
賈道士拿了抹布,卻不擦木板,而是恭恭敬敬地先給木板作了個揖,口中念道:“敬字,敬字。”
“這木板上又沒有字,你做哪門子的揖?”孫一不滿地說。
賈道士手一指孫一畫的電池,“這不就是個廿字,還有這個托盤,不就是個田字,這個是十字,這個是一字……”
孫一無語。
只見賈道士恭敬地展開宣紙,用抹布把粉筆灰用力地擦落在宣紙上。
孫一問:“你打算怎麽處理這些粉筆灰?”
賈道士鄭重地回答:“找個乾淨的所在焚化了。”
孫一心裡罵道,“瞎折騰!”,但明面上隻好由著他。