雷炳新
1826年4月4日,齊納布·格拉姆出生在比利時小鎮(zhèn)熱埃-伯德內(nèi),因為從小做了工匠,所以格拉姆對機械制造非常感興趣。1851年,英國在首屆世博會上用蒸汽機的發(fā)明展示了科技對整個世界的改變,引起了轟動。這一年,格拉姆25歲。他想:能否研制出一種比蒸汽更為便捷的動力呢?于是,他開始著手做與此相關(guān)的各種實驗。
格拉姆的實驗是從改進發(fā)電機開始的,因為在那個年代,發(fā)電機是站在科技前沿的人們關(guān)注的熱點。
早在19世紀30年代,英國物理學(xué)家法拉第、法國人皮克希、德國工程師西門子等人就一直在研究和完善各種發(fā)電機裝置。格拉姆清楚地知道,雖說發(fā)電機早就有了,但那些都只是放在實驗室里供大家做實驗用的,并沒有真正地用于工業(yè)生產(chǎn)中,所以也就沒有商業(yè)價值。如果他能做出一臺可以大規(guī)模運用于工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)電機,那么這里面的商業(yè)利潤絕對可觀。
1870年,格拉姆終于研制出了性能優(yōu)良的環(huán)狀電樞自激直流發(fā)電機。但由于出身工匠,所以他的發(fā)明并沒有引起人們的注意。就在這時,奧地利政府宣布將于1873年在維也納舉辦世博會。得知這一消息后,格拉姆立刻意識到自己的機會來了。
1873年5月1日,在《藍色多瑙河》優(yōu)美的旋律中,維也納世博會隆重開幕。而在世博會的機械廳里,來自比利時的齊納布·格拉姆正在準(zhǔn)備連接自己的發(fā)電機向參觀者展示。在他的周圍,擺滿了世界強國的最新發(fā)明,如法國長距離的送電裝置、英國改進發(fā)電機和磁鐵的比較實驗裝置,甚至還有美國的最新武器……在各國華麗、明亮的參展作品中,格拉姆的這臺機器就像灰姑娘一樣毫不起眼。
當(dāng)《藍色多瑙河》的旋律演奏結(jié)束時,滿臉大胡子的格拉姆也把發(fā)電機安裝完畢了。然而,當(dāng)他把發(fā)電機輸出端口上的最后一根線搭上后,令人驚訝的一幕出現(xiàn)了:在沒有任何動力機械帶動的情況下,發(fā)電機竟然自己高速旋轉(zhuǎn)起來了。
發(fā)電機實際上是一個閉合的線圈,如果它在磁場里轉(zhuǎn)動,線圈就會產(chǎn)生電流。反過來,如果你給閉合的線圈通上電,就會讓它產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動的力矩,電能就變成了機械能,這就是我們通常所說的電動機。
但是格拉姆一時疏忽,在操作中發(fā)生了重大失誤,他把別的發(fā)電機的輸出線接在了自己發(fā)電機的輸出線上邊。無意間,他給自己的發(fā)電機線圈提供了一個電流,只一瞬間,他的發(fā)電機變成了電動機,在沒有其他任何動力機械的情況下,他的發(fā)電機就高速地轉(zhuǎn)動起來了!
聞訊而來的工程師和發(fā)明家們欣喜若狂:原來電能可以這么簡單地轉(zhuǎn)化為機械能!他們立即設(shè)計了一個新的表演區(qū),用一個小型人工瀑布驅(qū)動水力發(fā)電機,發(fā)電機的電流帶動電動機運轉(zhuǎn),電動機又帶動水泵來噴射水柱,這讓現(xiàn)場的觀眾們興奮不已。
1873年維也納世博會后不久,實用電動機問世,電能轉(zhuǎn)化為機械能的眾多技術(shù)和產(chǎn)品很快投入市場,人類拉開了由蒸汽時代進入電氣時代的序幕。
一次不經(jīng)意間的失誤,成就了人類科學(xué)史上的一項偉大發(fā)明,而齊納布·格拉姆也被人們譽為“電動機之父”。endprint