一八一 电磁波实验

    一群双眼通红，头发和胡须蓬乱的年轻人在库房里测试着元件。()他们把规格相近的线圈，银色的纸卷分门别类的排好。忽然，有一个小组传出了欢呼声。“有电了，有电了！”

    他们把两组线圈分别绕在一个铁芯上，在一组上通电的瞬间，第二组的接头附近也冒出了火花。他们重复了几次，每一次都获得了成功。

    “这不就是大师要求的，不接触的传输电吗？”这一组是负责铁芯线圈研究的小组。他们在铁芯线圈的改装中，突发奇想再单独绕上了一组线圈，就达到了这样的效果。

    其实这就是一个普通的交流电变压器，只不过，眼下他们都使用铅电池供电，是直流电，所以这个变压器是没啥意义的。

    过了两三日，李治前来检查成果。发现他们已经完成了很多线圈和电容的制作。除了各种形状不同的贴心线圈之外，所有的线圈都是用统一粗细的铜丝在同样直径的纸卷上绕成。相应的所有的电容也是同样厚度的油纸作为绝缘层，两面卷成筒状。李治表扬了他们的制作，然后要求他们把线圈绕制的圈数，和电容所用油纸的面积标记出来，然后把圈数的三次方乘以电容器面积数据相同的组合，把这些电容和线圈串联起来，然后一端接在间隙很小的隔断前。然后把一组线圈作为发射端，不停的接通电池和断掉电池。隔几米之外，摆上一排没有接电源，但是接上火花放电间歇和黑色背景作为观察。

    果然，在发射极的电源接通时，那些接收机也产生了大小不一的火花。

    这是因为，电容和电感电路的谐振频率正是由电容和电感乘积的平方根的倒数决定的。而在这样规格下，电容的大小与使用材料的面积成正比，而电感则是与绕制圈数的平方和电感长度成正比，把电感长度写作圈数乘以导线直径表示，这样的等量代换下就是与圈数的三次方成正比了。()

    至于不同的火花大小，是因为共振电路的品质因子决定的。串联的电感和电容是与电阻成反比，电感和电容比值的平方根。并联的正好是这个的倒数。

    经过摸索，一个感应出火花最大的电路是电感和电容并联的，有着比较小电感和很大电容的电路。看见几米之外放电间歇一次次的感应出显眼的火花，李治满意的点了点头。这个技术虽然实现起来很简陋，不仅在十九世纪末期的无线电发展初期，确凿无疑的证实了电磁波的存在，更在二十一世纪初，还承载着无线输电的理论基础。（这个在历史上就是赫兹证实电磁波的实验）

    其实无线电和无线输电都是电磁波的谐振，只不过使用的频段，传输效率不太一样而已。在一些实验室的验证模型上，无线输电的效率只有可怜的5%左右，驱动一些小玩意可以，大量使用则是实在是太不经济了。因为线圈距离远了，泄漏的电磁波就不可避免的增多，这样的问题是无法回避的。而如果提高电磁波的频率和方向性，那传输距离又会受到影响。

    不过对李治而言，有了这样的实现，电报的出现就不远了。这帮饥渴的年轻人看到这样神奇的道术在自己双手下实现，惊叹之余，不禁问道：“大师，这样的电火花，可以用来干什么啊？”

    李治解释道：“这个就要看你怎么用了，比如我在这一段合三次开关，你那边就会收到3次闪光信号。如果我们以前约定，3次代表一切顺利，那么我就把这个消息传递给了你。”

    “可是，这几米的距离，我喊一嗓子不就能告诉你这个消息了吗？”

    “如果我告诉你们，这个传递，可以在几百里的距离上实现，我在济南发报，在长安立刻就能收到呢？”

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