“上帝創造的奇跡”
電力是一種二次能源,它必須由其他能源才能轉化而來。如用煤的火力和江河的水力等。為什麼人們要費這種周折來千方百計得到電呢?
原來電能有著其他能源難以得到的優點。當電這個新生“嬰兒”剛剛誕生時,革命導師恩格斯就預見到了它的巨大作用。1783年,他在致伯恩斯坦的信中說,電的利用將為我們開辟一條道路,使一切種類的能——熱、機械運動、電、磁、光——互相轉化,並把它們在工業中加以利用。他還說,高壓輸電使工業徹底擺脫了地方條件的界限,最初它隻是對城市有利,那末到最後,它將成為消除城鄉對立的最強有力的杠杆。
今天我們對這一論斷,已經有了真實的體會了:當廣大農村也都有了電燈、電話時,農村和城市又有什麼差別了呢!
讓我們來為電評功擺好吧。除了上麵說的,它可以方便地由其他各種能源轉化而來以外,還可以方便地轉化成其他形式的能。它可以遠距離輸送,而且轉換效率高,召之即到,揮之即去,控製自如。電在人們心目中,不再是沒有用處的“嬰兒”了,而是一個又聽話又有能耐的“幹將”了。
我們先來看看電這個魔術師的種種表演。1808年英國科學家戴維在碳棒上通上電,很快碳棒被燒得通紅,發起熱來。原來,電可以變成熱和光。1877年,法國巴黎的一條大街上,點燃起一支支奇怪的路燈,它不是油燈,而是電燭——一種用電使碳棒發光的燈。1880年,美國發明家愛迪生用竹絲燒成碳絲,安到燈泡裏,抽出裏麵的空氣,通上電流後,它會發光,這就是世界上第一隻實用的白熾燈。這隻電燈竟亮了1200個小時。如今,電燈、電爐為我們帶來的光和熱,成了我們的普遍享受了。
還是那個戴維先生,有一次他將兩根電極插在水中,然後在電極上通上電。奇怪,他發現杯子的水慢慢減少了,原來電將水分解了,放出了其中的氫氣和氧氣。電流使水起了化學變化。這是電變的另一個魔術:電能變成了化學能。
法國科學家安培在1820年做了一螺旋形線圈,當他在線圈中通上電之後,發現線圈帶有磁性。於是,他製造出了電磁鐵。從此,人們再也不必費盡心機去尋找天然磁鐵了;從此,比天然磁鐵磁性強得多的人造磁鐵出現了。這裏,我們看到了電這個魔術師的另一個表演:電能變成了磁能。
電有了這個本領,就又創造出了許多新的奇跡。美國畫家莫爾斯利用電磁原理,發明了電報機。1844年5月24日,他把電報機帶到華盛頓的國會大廈表演發報。他的助手在40英裏外的巴爾的摩收報。這世界上第一份長途電報打通了。報文是:“上帝創造了何等的奇跡。”其實,這奇跡不是上帝創造的,而是電和磁創造的。1875年6月,從英國移居美國的發明家貝爾,創造了另一個奇跡:造出了世界上第一部電磁式電話。從此,遠隔千山萬水的人們不光能用電“通信”,而且可以“通話”了。1895年,意大利科學家馬可尼讓電磁波信號飛越大海,實現了7000米遠的無線電通信。與此同時,俄國物理學家波波夫也得到類似的成功。從此,用電磁波信號得到的無線電波開始顯示神通。
收音機、電視機……開始走進千家萬戶。
1831年,美國人亨利使通電導線在磁場作用下運動,設計出世界上第一台電動機。接著,裏奇造出了可以旋轉的電動機。不久,俄國科學家雅科比用電動機推動一隻遊艇。遊艇載著12名乘客,渡過了涅瓦河,引起了轟動。從此,電動機開始在各種機械中得到運用。電力機車、電泵、電力機床、電力起重機……這是電變的另一個魔術:電能變成機械能。有了電動機這個“大力士”,人們從此從手工勞動中得以徹底解放了。
電能的另一個優點是輸送方便,這一點是別的能源望塵莫及的。你看,為了送煤,得動用火車、汽車,真是“少、慢、差、費”。運油稍微方便一點,除可以用油罐車運外,還可以用輸油管運。但是,建輸油管也很麻煩。水力和風力“運”起來就更麻煩了。風力是在一定條件的地方產生的,根本無法運。水力也不是處處都可以用,要“接力”也挺費事。
電力運送則極其簡單,隻要架起電線就行。電磁波運送更簡單,隻要有不受屏蔽的空間,它就可以傳播。電力和電磁波傳播速度也快,比汽車、火車不知快多少倍。我們今天生活在電氣化時代,充分享受了電給我帶來的益處,難怪恩格斯把它比成是消除城鄉差別的杠杆哩。
新穎高效的磁流體發電技術
火力發電何以造成能量使用效率低呢?最重要的原因是能量轉換過程中環節太多,這就必然要消耗許多能量。如能革除這些由熱能轉換成機械能的中間環節,則至少可以使燃料能量的利用率提高到60%。這對能源使用的意義是何等巨大啊!而磁流體發電方式正是朝著這個方向努力的一種十分有效的嚐試。