03.03 一個現代人穿越到古代如唐朝,能否幫唐朝建立起電路設備,並使用起電燈?

貓咪喵嗚


第一:穿越小說中都是這麼寫的,穿越過去的主人公都是混的風生水起,因為我們有比唐人多上千年的知識積累,我們知道歷史的方向,我們站在文明的頂端。


第二:表面上是這樣,但冷靜一下,再想想:我們能帶過去什麼知識呢?我們知道怎麼冶煉?我們知道生產絕緣皮嗎?如果現在不百度相信你不能知道吧,我們知道怎麼造出蒸汽機嗎?連加工個零件也不會吧?唐朝可沒有機床。更復雜的東西,那就想都不要想了。


第三:要知道,我們現代人是生活在一個非常細密的分工體系裡的,絕大多數人都只知道知識體系的一個小得不值一提的碎片。穿越過去的,可就是你一個人。沒有現代化社會的分工體系的支撐,我們腦子裡的那點可憐的知識就是沒有的渣子。


第四:我們都知道李商隱的那句詩:“何當共剪西窗燭,卻話巴山夜雨時”。這裡面有個動作,“剪燭”是什麼意思?古人的蠟燭,蠟燭燃燒的快,中間的棉燭芯燃燒的慢,所以點蠟燭的時候長期不剪掉燭芯,就會導致火焰越來越大,浪費。所以,古人用蠟燭旁邊還得配把剪刀。那今天的蠟燭為啥不會出現這個問題?這個問題直到1820年才由法國人強巴歇列解決。你看,就連這麼一個簡單的問題,都要等到19世紀,蒸汽機都發明瞭,才有機會解決。


破乞


理論上存在這種可能性,但是太難了,因為這個人需要解決發電、傳輸、變壓、燈泡製作、線路製作等技術,而這些技術背後幾乎又都是一個領域在支撐,這不是一個人能夠完成的任務。


文史並蒂


搞出簡易電燈來還是可以的,但要建立系統電路,難,但也不是不可以。

那就看看怎麼在大唐亮起燈光吧。

首先,發電的原理很簡單,只是古人不懂。

直到今天,我們所用的大部分電力,還是用那一套古老的原理。燒開水,用水蒸氣推動葉輪,再帶動線圈切割磁場。核電聽著高大上吧,歸根結底也還是這麼一套原理。

那麼,先解決發電。

燒水這一步,壓根就沒難度嘛,搞口大銅鍋,青銅器咱們老祖宗都玩膩了。

葉輪,鐵的銅的隨意,固定在鐵棍上完事,只要蒸汽能推動就行。

線圈,銅絲如果不好弄,那就銀絲或者乾脆金絲。

磁鐵就不必多說了。

有這些,發電沒問題。關鍵還是看電燈。

愛迪生同學已經給我們探好了路,站在他的肩膀上,我們直接用碳化竹絲。別扯什麼鎢絲,找礦、冶煉、掐絲……太麻煩。

不求燈罩多透明,來個花花綠綠半透明的琉璃殼,什麼,唐朝琉璃還不常見?那就搞塊大水晶,不信那些珠寶匠玩不出一個半透明的燈罩出來。

至於怎麼去消耗掉燈罩裡面的氧氣,弄個差不多就行,又不求亮個一年半載,亮幾天就OK啦。

連好電路,燒開水,功率差不多的時候,就能看到光亮了。

剩下的就是對這一套進行各種優化,積累電路經驗。再用上十年八年的,搞出小規模的電路系統出來。

不要以為這些有多困難,要知道歷史上,

1831年,法拉第發現了電磁感應,

1854年,美國的德裔鐘錶匠亨利•戈貝爾就搗鼓出了碳化竹絲的電燈,已經有了實際應用價值,只是沒有申請專利,被幾十年後的愛迪生撿了大漏。

在一無所知的情況下,人類從磁生電到電燈,只用了23年時間。

但凡是個用心聽講的理科學生,也知道前進的大方向。剩下的,就看勤快不勤快了。


鏡今月


要先發明發電機,這個在古代可以做到,製造鐵心,然後製造電線,再用磁鐵構成發電機,沒有絕緣體,可以用布或者紙代替,當然這樣製造的發電機效果不是太好,但是能用,最後在做一個水力裝置帶動發電機工作!輸電設備也不難,距離不遠可以不用變壓器,單單電線和陶瓷絕緣子,電線杆就行了

燈泡難度比較大,沒有鎢絲可以使用碳棒代替,就是玻璃抽真空難!沒有真空環境燈絲很容易就燒斷,內部有氧氣氧化掉燈絲!

電燈的發明史:

在電燈問世以前,人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。這種燈因燃燒煤油或煤氣,因此,有濃烈的黑煙和刺鼻的臭味,並且要經常添加燃料,擦洗燈罩,因而很不方便。更嚴重的是,這種燈很容易引起火災,釀成大禍。多少年來,很多科學家想盡辦法,想發明一種既安全又方便的電燈。

燈是人類征服黑夜的一大發明。真正發明電燈使之大放光明的是美國發明家愛迪生。他是鐵路工人的孩子,小學未讀完就輟學,在火車上賣報度日。愛迪生是一個異常勤奮的人,喜歡做各種實驗,製作出許多巧妙機械。他對電器特別感興趣,自從法拉第發明電機後,愛迪生就決心製造電燈,為人類帶來光明。

愛迪生在認真總結了前人制造電燈的失敗經驗後,制定了詳細的試驗計劃,分別在兩方面進行試驗:一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料;二是改進抽空設備,使燈泡有高真空度。他還對新型發電機和電路分路系統等進行了研究。

19世紀初,英國一位化學家用2000節電池和兩根炭棒,製成世界上第一盞弧光燈。但這種光線太強,只能安裝在街道或廣場上,普通家庭無法使用。無數科學家為此絞盡腦汁,想製造一種價廉物美、經久耐用的家用電燈。

1879年10月21日,一位美國發明家通過長期的反覆試驗,終於點燃了世界上第一盞有實用價值的電燈。從此,這位發明家的名字,就象他發明的電燈一樣,走入了千家萬戶。他,就是被後人讚譽為“發明大王”的愛迪生。

1847年2月11日,愛迪生誕生於美國俄亥俄州的米蘭鎮。他一生只在學校裡念過三個月的書,但他勤奮好學,勤于思考,其發明創造了電燈、留聲機、電影攝影機等1000多種成果,為人類做出了重大的貢獻。

愛迪生12歲時,便沉迷於科學實驗之中,經過自己孜孜不倦地自學和實驗,16歲那年,便發明了每小時拍發一個信號的自動電報機。後來,又接連發明瞭自動數票機,第一架實用打字機、二重與四重電報機,自動電話機和留聲機等。有了這些發明成果的愛迪生並不滿足,1878年9月,愛迪生決定向電力照明這個堡壘發起進攻。他翻閱了大量的有關電力照明的書籍,決心製造出價錢便宜,經久耐用,而且安全方便的電燈。

他從白熱燈著手試驗。把一小截耐熱的東西裝在玻璃泡裡,當電流把它燒到白熱化的程度時,便由熱而發光。他首先想到炭,於是就把一小截炭絲裝進玻璃泡裡,剛一通電可馬上就斷裂了。

“這是什麼原因呢?”愛迪生拿起斷成兩段的炭絲,再看看玻璃泡,過了許久,才忽然想起,“噢,也許因為這裡面有空氣,空氣中的氧又幫助炭絲燃燒,致使它馬上斷掉!”於是他用自己手製的抽氣機,儘可能地把玻璃泡裡的空氣抽掉。一通電,果然沒有馬上熄掉。但8分鐘後,燈還是滅了。

可不管怎麼說,愛迪生終於發現:真空狀態對白熱燈非常重要,關鍵是炭絲,問題的癥結就在這裡。

那麼應選擇什麼樣的耐熱材料好呢?

愛迪生左思右想,熔點最高,耐熱性較強要算白金啦!於是,愛迪生和他的助手們,用白金試了好幾次,可這種熔點較高的白金,雖然使電燈發光時間延長了好多,但不時要自動熄掉再自動發光,仍然很不理想。

愛迪生並不氣餒,繼續著自己的試驗工作。他先後試用了鋇、鈦、錮等各種稀有金屬,效果都不很理想。

過了一段時間,愛迪生對前邊的實驗工作做了一個總結,把自己所能想到的各種耐熱材料全部寫下來,總共有1600種之多。

接下來,他與助手們將這1600種耐熱材料分門別類地開始試驗,可試來試去,還是採用白金最為合適。由於改進了抽氣方法,使玻璃泡內的真空程度更高,燈的壽命已延長到2個小時。但這種由白金為材料做成的燈,價格太昂貴了,誰願意化這麼多錢去買只能用2個小時的電燈呢?

實驗工作陷入了低谷,愛迪生非常苦惱,一個寒冷的冬天,愛迪生在爐火旁閒坐,看著熾烈的炭火,口中不禁自言自語道:“炭炭……”

可用木炭做的炭條已經試過,該怎麼辦呢?愛迪生感到渾身燥熱,順手把脖子上的圍巾扯下,看到這用棉紗織成的圍脖,愛迪生腦海突然萌發了一個念頭:

對!棉紗的纖維比木材的好,能不能用這種材料?

他急忙從圍巾上扯下一根棉紗,在爐火上烤了好長時間,棉紗變成了焦焦的炭。他小心地把這根炭絲裝進玻璃泡裡,一試驗,效果果然很好。

愛迪生非常高興,緊接又製造很多棉紗做成的炭絲,連續進行了多次試驗。燈泡的壽命一下子延長13個小時,後來又達到45小時。

這個消息一傳開,轟動了整個世界。使英國倫敦的煤氣股票價格狂跌,煤氣行也出現一片混亂。人們預感到,點燃煤氣燈即將成為歷史,未來將是電光的時代。

大家紛紛向愛迪生祝賀,可愛迪生卻無絲毫高興的樣子,搖頭說道:“不行,還得找其它材料!”

“怎麼,亮了45個小時還不行?”助手吃驚地問道。“不行!我希望它能亮1000個小時,最好是16000個小時!”愛迪生答道。

大家知道,亮1000多個小時固然很好,可去找什麼材料合適呢?

愛迪生這時心中已有數。他根據棉紗的性質,決定從植物纖維這方面去尋找新的材料。

於是,馬拉松式的試驗又開始了。凡是植物方面的材料,只要能找到,愛迪生都做了試驗,甚至連馬的鬃,人的頭髮和鬍子都拿來當燈絲試驗。最後,愛迪生選擇竹這種植物。他在試驗之前,先取出一片竹子,用顯微鏡一看,高興得跳了起來。於是,把炭化後的竹絲裝進玻璃泡,通上電後,這種竹絲燈泡竟連續不斷地亮了1200個小時!

這下,愛迪生終於鬆了口氣,助手們紛紛向他祝賀,可他又認真地說道:“世界各地有很多竹子,其結構不盡相同,我們應認真挑選一下!”

助手深為愛迪生精益求精的科學態度所感動,紛紛自告奮勇到各地去考察。經過比較,在日本出產的一種竹子最為合適,便大量從日本進口這種竹子。與此同時,愛迪生又開設電廠,架設電線。過了不久,美國人民便用上這種價廉物美,經久耐用的竹絲燈泡。

竹絲燈用了好多年。直到1906年,愛迪生又改用鎢絲來做,使燈泡的質量又得到提高,一直沿用到今天。

當人們點亮電燈時,每每會想到這位偉大的發明家,是他,給黑暗帶來無窮無盡的光明。1979年,美國花費了幾百萬美元,舉行長達一年之久的紀念活動,來紀念愛迪生髮明電燈一百週年。




分立元件


可以這麼問,你一個人去非洲農村,能不依靠其他工廠、現代化工具、材料,給那裡的非洲人建立電燈照明系統嗎?要多少年?

現代的產品往往都是一條產業鏈,哪怕是一個電燈照明系統。簡單的問你一些問題:

電燈泡裡面需要鎢絲,你知道哪裡有鎢礦嗎?

如何探測出鎢礦?

如何將鎢礦煉成鎢?

鎢的化學性質有哪些?

鎢的物理性質有哪些?

如何將鎢做成鎢絲?

鎢的電磁屬性有哪些?

鎢的電阻與直徑、長度的關係是什麼?

多長多粗的鎢絲通多少電壓和電流的電?

說完鎢,再說通電的銅。同樣,需要知道銅的化學、物理等性質。人類在六七千年前進入了青銅時代,所以可能對他們來說製作銅絲不是問題。但是,你依然需要銅的電的各種參數,才知道使用多粗多長的電線。

接著就是玻璃,要知道中國古代一直沒有發明和使用過玻璃。

所以,你知道如何製作玻璃嗎?

如何製作玻璃製品嗎?

玻璃的原料是什麼?

製作玻璃的溫度是多少?

如何將玻璃球中抽成真空?

真空泵如何製作?用什麼材料?……

發電機就不說了,更加複雜,需要電磁學知識,同樣需要鐵、銅、磁石、潤滑劑等各種原料。還要製作電壓表,電流表等設備,否則發電時一用力,把電燈泡給燒了。

即使是清朝末年,這些東西,也需要購買洋人工廠生產的產品,或者購買設備來生產。並非,派幾個學生留洋去英美大學拿個博士學位,懂得一些物理、化學知識,然後回國靠著手工製作,就能做出來的。


RaymondIT


可能性幾乎為零,首先要一個電廠工程師穿越,其次需要製造發電機設備,工廠。問題是就算有這麼一個能人,他願意穿越嗎?


分享到:


相關文章: