朕的国师是ChatGPT 作者:佚名
    第114章 电力的心臟:交流电与变压器
    咸阳工业新区,如今已是寸土寸金。
    隨著蒸汽机和发电机的普及,这里成了大秦的“心臟”。无数烟囱日夜吞吐著黑烟(虽然有除尘法,但还是黑),巨大的飞轮声震得地面都在抖。
    但最近,新区的厂主们很烦恼。
    “王祭酒!您得给评评理啊!”
    大秦纺织厂的厂长(一位精明的巴蜀商人)正拉著王建国的袖子哭诉:“为了用上那个什么『电灯』,我可是花了重金从少府拉了电线过来。结果呢?这灯还没萤火虫亮!女工们晚上纺纱,把眼睛都快熬瞎了!”
    王建国看著头顶那盏昏黄髮红的碳丝灯泡,无奈地嘆了口气。
    “距离太远了。”王建国解释道,“你的厂子离发电厂足足有五里地。直流电(dc)在路上『漏』光了。”
    “漏了?”厂长瞪大了眼睛,四处张望电线,“没看见破口啊!是不是有人偷电?”
    “不是被人偷了,是被『电阻』吃了。”王建国耐心地科普(虽然对方听不懂),“现在的直流电,电压只有110伏。就像是用水管送水,水压太低,管子太长,流到你这里就剩下几滴了。要想灯亮,要么你在厂门口自己建个发电厂,要么……”
    “要么什么?”
    “要么用大腿粗的铜线来输电。”
    厂长脸都绿了:“大腿粗?那得多少铜?把我卖了也不够啊!”
    这就是大秦电力发展遇到的瓶颈——直流电的短腿魔咒。
    因为电压无法改变,为了减少损耗,工厂只能死死地围在发电厂旁边。稍微远一点,电压降就大得惊人。这导致咸阳的工业布局极其畸形:发电厂周围拥挤不堪,地价上天;而五里之外,虽然地皮便宜,但没电可用,一片荒芜。
    “必须解决这个问题。”
    在第二天的大秦皇家科学院例会上,王建国严肃地敲著黑板。
    “我们要把电送得更远,送到阿房宫,送到驪山,甚至送到函谷关。我们就需要一种能把电压『顶』上去,到了地方再『压』下来的技术。”
    “我们要搞——交流电(ac)。”
    然而,改革从来不是一帆风顺的。
    在大秦科学院內部,爆发了一场激烈的“路线之爭”。
    反对派的领头人,是墨家的一位资深长老,名叫墨矩。他是个典型的经验主义者,也是直流电的忠实拥躉。
    “荒谬!简直是拿人命开玩笑!”
    墨矩指著王建国画出的正弦波图,鬍子气得乱颤:“直流电就像是黄河水,奔流到海不復回,平稳,顺滑!你这个什么『交流电』,一会儿往东流,一会儿往西流,一秒钟变向五十次!这是抽羊角风吗?”
    “而且!”墨矩提高了嗓门,“你要把电压升到几千伏?几万伏?你是嫌现在的110伏电不死人吗?那是天雷的威力!一旦漏电,方圆十步之內人畜不留!你是想把大秦变成焦土吗?”
    王建国推了推眼镜,淡定地反驳:“墨老,电压高確实危险,但只有高压才能降低电流,减少损耗。这是物理铁律(p=i2r)。至於安全问题,我们可以绝缘,可以架高。”
    “我不听这些鬼画符!”墨矩也是个倔老头,“我只信眼见为实。直流电用了两年了,除了赵高被电过几次,还没出过人命。你那个交流电,听著就像是用来行刑的!”
    就在双方僵持不下时,大秦的“最高裁判”——嬴政到了。
    嬴政穿著便服,手里盘著两颗绝缘橡胶球(赵高特供),饶有兴致地听著两派的爭吵。
    “都有道理。”嬴政坐定后,淡淡地说道,“墨矩求稳,王建国求远。朕的大秦,既要稳,也要远。”
    他看向王建国:“你说那个交流电能送很远,怎么送?总不能真像你说的那样,造个几万伏的发电机吧?那还不把朕的皇宫给炸了?”
    “陛下圣明。”王建国拿出一张新图纸,眼中闪烁著光芒,“我们不需要造高压发电机。我们只需要一个中间件,一个能把电压像麵团一样隨意揉捏的神器。”
    “它叫——变压器。”
    变压器的原理並不复杂(电磁感应),但製造起来却是个精细活。
    最核心的部件,是铁芯。
    为了防止涡流损耗(铁芯自己发热),不能用整块铁疙瘩,必须用绝缘的薄铁片叠起来。
    於是,倒霉的赵高又接到了新任务。
    少府的作坊里。
    赵高看著面前堆积如山的硅钢片(其实是含硅的熟铁片,王建国特意让炼钢厂调的配方),感觉自己的手已经在抽筋了。
    “涂!给杂家涂匀了!”
    赵高拿著一把刷子,蘸著一种散发著怪味的清漆(天然树脂加酒精调配),一片一片地给铁片刷绝缘层。
    “令君,这得刷多少片啊?”小太监哭丧著脸问。
    “王祭酒说了,要叠成『千层饼』。”赵高咬牙切齿,“少一片都不行!说是会有什么『涡流』,会把机器烧红了!”
    刷完漆,还得绕线圈。
    初级线圈(输入端)匝数少,用粗铜线;次级线圈(输出端)匝数多,用细铜线。
    “这道理杂家懂。”赵高一边绕线一边自我安慰,“就像是陛下说话,金口玉言,字数少,但分量重(高压);传到下面,县令就要废话连篇地解释(低压,大电流)。这叫……皇权下乡?”
    经过半个月的奋战,大秦第一台油浸式变压器终於诞生了。
    它长得像个黑乎乎的大铁箱子,里面灌满了绝缘油(经过脱水处理的菜籽油,虽然王建国想用矿物油,但暂时还没提炼好)。
    通电测试的那一刻。
    “嗡——————”
    铁箱子发出了一种低沉、持续、令人心慌的震动声。
    “炸了!要炸了!”墨矩嚇得跳了起来,护著徒弟往后退。
    赵高更是直接钻到了桌子底下,只露个屁股在外面:“护驾!护驾!这怪物在低吼!”
    王建国却一脸陶醉地把耳朵贴在铁箱子上(当然是绝缘外壳),仿佛在听情人的心跳。
    “听啊。”王建国讚嘆道,“这是50赫兹的交流声。这是电力的心跳。只要它在响,能量就在流动。”
    他转头看向从桌底探出头的赵高:“老赵,出来吧。它不会炸,它只是在干活。”
    为了彻底说服反对派,嬴政下令在渭水南岸举行一次公开的“输电对决”。
    规则很简单:
    在渭水北岸的发电厂,同时引出两条线路。一条是直流电(墨矩组),一条是交流电(王建国组)。
    输电距离:十里(约5公里)。
    终点:渭水南岸的皇家猎场。那里竖著两盏巨大的探照灯。
    谁能把灯点得更亮,谁就贏。
    比赛当天,猎场人山人海。文武百官、外国使节、甚至咸阳城的百姓都跑来看热闹。
    墨矩信心满满。他为了这次比赛,特意加粗了导线,用上了手臂粗的铜棒。
    “虽然费铜,但稳!”墨矩抚摸著他的直流线路,“我的电,实实在在!”
    而王建国这边,电线细得像筷子。但在电线的两端,各蹲著一个黑乎乎的“嗡嗡怪”(变压器)。
    “升压变压器,將110伏升至3300伏。”王建国指挥若定,“输电电流减小30倍,损耗减小900倍。到了终点,再用降压变压器变回110伏。”
    “开始!”嬴政一声令下。
    北岸的总闸合上。
    “嗡————”
    王建国这边的变压器开始欢快地歌唱。
    而在十里之外的南岸猎场。
    眾人屏住呼吸,盯著那两盏探照灯。
    几秒钟后。
    左边(直流电)的灯丝慢慢红了。它努力地亮著,但光芒暗淡如豆,像个垂死的老人,勉强能照亮灯下的一小块草地。
    右边(交流电)的灯,突然爆闪!
    “滋——啪!”
    惨白的光柱冲天而起,如同利剑刺破苍穹!光芒之强,甚至让围观的百姓下意识地捂住了眼睛。
    “亮!太亮了!”
    李斯惊呼道:“这简直就在发电厂门口一样亮!十里的距离,竟然毫髮无损?”
    墨矩看著那两盏灯的对比,脸色惨白。他引以为傲的粗铜线,在物理定律面前,输得一败涂地。
    “怎么可能……”墨矩喃喃自语,“我的铜是他的十倍,为什么光只有他的十分之一?”
    王建国走到他身边,拍了拍这位老前辈的肩膀。
    “墨老,蛮力是战胜不了数学的。”王建国指著那细细的高压线,“这就是『四两拨千斤』。把电压抬高,电流就变小,路上的损耗自然就没了。这就好比运粮,你是一路撒一路漏,我是把粮食压缩成丹药,到了地方再泡开。”
    胜利是毫无悬念的。
    嬴政当场拍板:大秦电网,全面採用交流电標准。
    但隨之而来的,是一个新的问题——恐惧。
    交流电贏在“高压”,但也可怕在“高压”。
    3300伏的输电线,对於这个时代的人来说,简直就是掛在天上的死神。
    有一天,一头倒霉的牛在耕地时,不小心蹭到了垂下来的高压线(早期木桿被风吹倒了)。
    “哞——!”
    一声惨叫,那头牛瞬间僵直,身上冒出蓝火,空气中瀰漫著烤牛肉的味道。
    这一幕正好被路过的百姓看到,谣言瞬间传遍了咸阳。
    “那电线里有吃人的妖怪!”
    “那是雷公的鞭子!碰一下就成焦炭!”
    “王祭酒是把地狱的火引到了人间!”
    一时间,百姓看到电线桿就绕著走,甚至有人往电线桿上泼黑狗血驱邪。
    面对这种情况,嬴政找来了王建国。
    “百姓恐慌,认为这是妖术。如何解?”嬴政问。
    “科普。”王建国回答,“以及……视觉上的安全感。”
    於是,大秦的第一批**“铁塔”**诞生了。
    不再用摇摇晃晃的木桿,而是用角钢铆接而成的巨大铁塔。它们高耸入云,绝缘子像糖葫芦一样串得长长的,將高压线高高地举在空中,让人仰望而不可及。
    並在塔身上掛上了那个流传千古的標誌:
    一个黄色的三角,中间一个黑色的闪电符號,下面写著:高压危险,禁止攀爬。
    为了普及安全知识,赵高(又是他)被委以重任,组建了“大秦电力安全宣讲团”。
    咸阳街头。
    赵高穿著绝缘胶鞋,戴著绝缘手套,拿著一根验电笔(氖管原理),正在给围观的大妈们演示。
    “各位乡亲!这电啊,就像是老虎。”赵高绘声绘色地说道,“它在笼子(电线)里的时候,能帮咱们拉磨、点灯、织布。但你要是手贱,非要去摸老虎屁股,那它就咬人!”
    “看到那个牌子了吗?带闪电的!”赵高指著电线桿,“那就是老虎的笼子!离远点!谁要是敢爬上去掏鸟窝,神仙也救不了你!”
    “那……令君大人,这老虎要是跑出来咋办?”一个大妈问。
    “跑不出来!”赵高拍著胸脯保证,“咱们有『变压器』。那是个驯兽师。老虎进家门之前,先被驯兽师把牙拔了(降压),变成了温顺的小猫,这才进你们的灯泡里。”
    在赵高通俗易懂(且充满求生欲)的讲解下,百姓们终於勉强接受了这个“会咬人的好东西”。
    深秋的夜晚。
    嬴政站在阿房宫的最高处。
    此刻的关中平原,已经不再是黑暗一片。
    一条条高压输电线,像血管一样从渭水北岸的发电厂延伸出来,连接著咸阳、阿房宫、驪山工业区,甚至延伸到了更远的农村。
    变压器在各个节点发出沉稳的嗡嗡声,將高压电转化为民用的光明。
    远处的工厂不再需要挤在发电厂旁边,它们散布在渭水两岸,点点灯火匯聚成一条璀璨的银河。
    “小g。”嬴政看著这壮丽的景象,突然开口。
    【在,政哥。】
    “王建国说,交流电的核心是『变压』。高压传输,低压使用。”
    嬴政的手指轻轻敲击著栏杆。
    “朕觉得,这不仅仅是电的道理,也是治国的道理。”
    【哦?愿闻其详。】
    “中央的政令,必须是『高压』的。”嬴政目光深邃,“如雷霆万钧,不可阻挡,这样才能传得远,传到边疆,传到九原,传到岭南。如果政令出了咸阳就打折,那就跟那个直流电一样,到了地方就没劲了。”
    “但是,”嬴政话锋一转,“到了地方,面对百姓,这政令又必须『降压』。要变成百姓能听懂、能执行、能受用的惠民之策。若是直接把中央的高压线接进百姓家里,那是暴政,会电死人的。”
    “郡县制,就是朕的『输电网』。而各级的郡守、县令,就是那个『变压器』。”
    嬴政转过身,看著身后灯火通明的宫殿。
    “如果哪个变压器坏了,不仅不能降压,反而还漏电伤人……”
    嬴政的眼中闪过一丝杀气。
    “那就换了它。”
    【政哥,你这物理没白学啊。】小g感嘆道,【这就是『政治电磁学』?不过你说得对,电网和官僚网,本质上都是为了连接和控制。】
    “连接。”嬴政咀嚼著这个词。
    他抬起手,仿佛在虚空中抓住了一条看不见的线。
    “以前,朕用车轨连接土地,用文字连接思想。现在,朕用电线连接光明。”
    “这张网,只要通了电,就没人能把大秦拆散了。”
    电网的铺开,改变的不仅仅是照明,还有——地价。
    咸阳西郊,原本一片荒芜的“五里坡”。
    因为离老发电厂太远,这里以前是乱葬岗和野狗的聚集地,地价便宜得像白送。
    但今天,这里热闹非凡。
    一大群商人围著一个人——刘邦。
    刘邦手里拿著一张地图,脸上笑得像朵花。
    “各位老板!看到没有!这根粗粗的线,就是昨天刚架过来的3300伏高压专线!”
    刘邦指著头顶那座崭新的铁塔。
    “王祭酒说了,这里马上就要建一个变电站!到时候,这里的电,比城里还足!比城里还稳!”
    “现在买地,就是捡钱!以后这里就是新的工业园!纺织厂、炼钢厂、玻璃厂,想开什么开什么!不用再挤在河边闻煤烟味了!”
    “刘老板,这地……多少钱?”一个商人动心了。
    “不贵!”刘邦伸出五根手指,“比上个月涨五倍!但比明年,便宜十倍!”
    “买了!”
    看著疯狂抢地的商人们,刘邦躲在树后,数著手里的定金,笑得合不拢嘴。
    “萧何啊萧何,这变压器真是个好东西。”刘邦感嘆道,“它变的不只是电压,它把荒地变成了金子啊。”
    而在不远处,一座座铁塔正如钢铁巨人般耸立,手拉著手,將大秦带入了一个能源无处不在的新时代。