第八章 实验

　　梯形教室中那两女一男离开之后，物理实验楼四周恢复了原先的寂静，四周静悄悄的，一丝风都没有，连鸟儿都懒得叫一声。那三个同学去了哪里，他们到底为了什么事儿，后来又怎样了，这些雷波是不得而知的。下午他照常去教室上课，中午的那些情况，就不再在他心上了，毕竟那事与他是毫不相关的。
　　晚上，雷波自做“单管振荡器”小实验，他这些天来，对无线通讯最感兴趣。他从课堂上知道：无线通信必须要有发射机和接收机，由发射机发出信号，用接收机收取信号；发射机就是个电子振荡器，振荡器能使电场和磁场不断地交替变换，周而复始，因而能够不断地向空间辐射电磁波，并由近及远，以每秒30万公里的速度向四周传播；振荡器的功率越大，它向空间辐射的电磁波能量就越大，辐射的距离就越远。
　　雷波从《无线电》杂志上找到了一个“单管振荡器”的电路，他就按这个电路安装起来。他想，这个“单管振荡器”功率是很小的，它所辐射的电磁波能量也是很小的；它所辐射的距离也是很近的，能达一两米远就很不错了；按收机不用做了，可以用收音机代替，好在手头上有个自制的收音机，这机子的灵敏度和音量都还不错。
　　雷波将“振荡器”放在床头地面上，在床上打开收音机，他慢慢地调谐收音机的调台旋扭，当收音机的接收频率与“振荡器”的振荡频率相一致时，收音机立刻发出“叽叽”的啸叫声，于是他知道他所制作的“振荡器”成功了。
　　雷波根据他的思路，改变振荡器电路的各种参数，他反复试验着，兴趣极其浓厚。正当他玩得起劲的时候，住在物理实验楼走廊西头小房的柳重生突然来到他的小房。柳重生问：“雷波，你在搞什么呢?看你忙乎乎的！”
　　“我在做‘振荡器’实验，这个电路虽然简单，但它还是有一定的发射能力哩！”雷波答道。柳重生正要说什么，雷波又道：“让我演示演示给你看哦。”说完，雷波就当场演示了一番，老柳看见了也觉得很有意思。
　　“我告诉你，无线电发报机就是用‘振荡器’加上‘调制器’做成的。”老柳为了表现他的学问高深，眉飞色舞、满脸笑容地说，“我也曾学过打电报的哩！你懂得什么叫‘摩尔斯电码’吗?”
　　“我不知道啊！我没听说过。”雷波道。
　　“那我告诉你，你仔细听好哦，”老柳认真地说，“电报的每一个汉字都用4个阿拉伯数字来代表，不同的数字组合代表不同的汉字。要在发报端发一个汉字，就得发4个阿拉伯数字，而每个阿拉伯数字都用5个长短音来表示，长音为‘嗒’，短音为‘滴’，而且规定：滴嗒嗒嗒嗒代表‘1’；滴滴嗒嗒嗒代表‘2’；滴滴滴嗒嗒代表‘3’；滴滴滴滴嗒代表‘4’；滴滴滴滴滴代表‘5’；嗒滴滴滴滴代表‘6’；嗒嗒滴滴滴代表‘7’；嗒嗒嗒滴滴代表‘8’；嗒嗒嗒嗒滴代表‘9’；嗒嗒嗒嗒嗒代表‘0’，知道吗?”
　　“哈哈，这真是妙不可言啊！这太有意思了！”雷波很兴奋地说。
　　老柳见雷波很好奇，便来了兴趣，于是又说，“上面所说的码是原始的，叫‘繁码’打起来比较繁琐，后来又改用‘简码’，打起来就比较方便了。”
　　“那‘简码’是怎样的呢?”雷波问。
　　柳重生道：“是这样的：‘1’是滴嗒；‘2’是滴滴嗒；‘3’是滴滴滴嗒；‘4’是滴滴滴滴嗒；‘5’是滴滴滴滴滴；‘6’是嗒滴滴滴滴；‘7’是嗒嗒滴滴滴；‘8’嗒滴滴；‘9’是嗒滴；‘0’是嗒。”
　　“哦哦！简得多了，那么，长短音是如何形成的呢?”雷波紧接着又问。
　　柳重生道：“是通过电键按下的时间长短来实现的，电键瞬间接通就发出‘滴’声；电键接通稍久些就会发出‘嗒’声来。”
　　柳重生又道：“让我试试给你看哦。”
　　“怎么试?我们这又没有‘调制器’和‘电键’。”
　　“简单，用螺丝批碰触振荡器中电容器的引脚，瞬间碰触就会发出‘滴’声；碰触久些就会发出‘嗒’声来。不信我试给你看！”
　　雷波很是好奇，他非常佩服老柳的见多识广，他将螺丝批递给了他。柳重生认真操作了一番，他一边操作一边讲解。果然如他所说的，那收音机里发出“滴滴嗒嗒”的声音来。虽然这些“滴嗒”声严重失真，但还是能够区别出长短声来的。
　　柳重生向雷波演示了各组代码的摩尔斯码的点击方法，雷波问他：“那么‘你好’这两字各是什么代码呢?”柳重生笑道：“这我倒不懂的，我又不是电信发报员，记那些做什么呢?若要知道某个汉字用什么代码，就得去查《标准电码本》才行。当然电信发报员是不用翻电码本的，因为电码本全印在他们的脑子里了。”
　　“老柳，你真厉害啊！知识面好广啊！我向你学习！”
　　“哈哈！这不算什么的，我再打几组电码给你听，你说，我打。”老柳脸上露出得意的笑容，看样子有些兴奋。
　　“2341；3859；1072，”雷波随意说出几组代码来，柳重生手捏螺丝批，紧密而迅速地打击着雷波那个“振荡器”上的半可变电容器，而且他的打击力度在渐渐加大，但他却不自知，手法越来越重了。
　　雷波虽然喜欢看老柳的操演，但他却暗暗心疼他的被打击的那个元件，他开始时忍着不说什么，后来他看到老柳的手法越来越重，终于开口了：“老柳，你手轻点，要么就不打了，好吗?”
　　“啥?你有什么想法吗?”柳重生用不解的眼神看着他。
　　“我只怕你敲碎了我的那只半可变电容器哩，我可是用4毛钱买来的，它是陶瓷做的，极片又那么薄，我只怕你弄碎了它，可惜。”
　　“哦哦！原来如此，好吧，那我就不打了，你的那个元件那么宝贝，打了它你心疼。”柳重生满脸微笑，将手中的螺丝批放在桌上，不当回事似的，然后与雷波聊别的话头了。
　　他们俩再聊了十来分钟之后，柳重生就回自已的房间去了。雷波与柳重生相处时间不短了，已互相了解对方的性格和脾气，他们已是好朋友，所以他们之间平时说话都显得很随便，是不用先思后言的，是无所忌讳的。
　　雷波独住小房，虽说有点儿寂寞，但对于他来说却是“得天独厚的”，同时这也符合他爱静的性格。因为那里中午和晚上都非常的安静。他在那里可以自由自在地想各种问题，可以自由自在地进行各种无线电小实验、小制作、小课题研究而丝毫不受干扰。
　　有一天，他突发奇想，他用绳子取代了走廊上用于晾晒衣物的铁线，并将此铁线伸进陶制的直通楼下地面的排雨管里，利用排雨管的掩护，使铁线直通到地面而不被人发觉。他将铁线的地面端埋进土里去，楼上的一端则拉进小房里作为“地线”使用。他又在小房的屋檐下，隐秘的拉一条漆包线，它的一端也拉进小房里作为“天线”使用。有了天线和地线，他就可以做“矿石收音机”实验了。
　　《无线电》杂志上有一个电路叫做“世界上最简单的收音机”，这引起雷波很大的兴趣。这个收音机只要两个元件——一只晶体二极管和一只高阻耳机。但是，这个电路需要有良好的天线和地线，雷波正是为了要实验这个电路，才煞费苦心地架设这副天地线的。
　　有一天，雷波用当初在收拾这个小房间时保留下来的废变压器硅钢片，以及在市内无线电元件处理品商店买来的“偏转线圈”，做成一只“电感器”。他把“偏转线圈”上的漆包线拆下来，绕在“E”字形的硅钢片上就做成了。起初他想，“电感器”的直流电阻非常小，加以直流电源是不行的，因为通过它的直流电流会很大，会烧坏线圈的，而“电感器”对于交流电源则会表现出相当大的“阻力”，这种“阻力”叫“感抗”或叫“电抗”。他转又一想，若将这个“电感器”接入220伏交流电源，情况会是怎样呢?会不会冒烟起火或爆炸呢?这要亲自做做实验才能知道的。
　　他这么想就这么做了。为了安全起见，他将被试验的“电感器”放在走廊上，将它的接线引到房间里来，并在接线中串接了一只开关，再将引线接入房内的市电插座上。从小房的门缝里可以观察到那只“电感器”的情况。一切准备就绪之后，他将房门关紧起来，然后屏息凝神，按动开关。说时迟，那时快，在他按下开关的瞬间，只见那只“电感器”立即在走廊上跳动起来，并发出“哼哼”的声音，还“嗤嗤”地冒着青烟，传来一股焦臭味。这个情景使他吃惊不小，由于条件反射的作用使他立刻松开了开关、切断了电源，这时那玩意儿才停止了跳动，不过还有一些淡薄的余烟在环绕着它。
　　雷波开门出去，要将那只试验品捡起来观察，可他刚一拿起来就“哎呀”一声将它扔在了地上并不停地抖晃那只手，他是被烫着了。他想不到就这么一通电，那只铁疙瘩就热成这个样子了。
　　雷波回到房间，静静想着：为什么会这样呢?想了一会他明白了，对于220伏交流电而言，这只“电感器”的“感抗”还是太小了，流过它的电流超过了它所能承受的极限，所以它才发烫冒烟的；“感抗”的大小，跟它的“电感量”有关；“电感量”的大小，又跟它所绕的圈数有关。这只“电感器”一定是绕的圈数太少了，它的“感抗”不足，作为220伏交流电的“负载”它是不能胜任的。
　　这个小实验使他联想到另一个问题：一个人就好比一只电子元件，如果他的能力太小，不足以抵抗工作或者生活的压力，他就会发烧冒汗和跳起来。
　　又有一天，雷波决定做一个他自己设计的“火花隙振荡器”，其电路是这样的：用两片剪有锯齿的马口铁皮固定在木板上，使锯齿相对，相距约1毫米，这便叫“火花隙”。再将一只电感线圈和一只20微法的电解电容器串联起来后再并接在“火花隙”上，然后在“火花隙”上接上电源的引线。因为这个实验是自行设计的，他的预期是要看到“火花隙”间产生连续放电的火花。
　　为了安全起见，他将实验装置放在房间外面的走廊，将电源引线拉到房内，并接入220伏市电。他关起门来，从门缝可以遥观实验的结果。一切准备就绪之后，他屏息凝神，按动电源开关，说时迟，那时快，在他按下开关的瞬间，立刻看到一团火光闪亮，同时听到“砰”的一声巨响，就像放爆竹一样。他吓了一跳，只见手指头粗细的电解电容器外壳，像子弹一样，“吱”的一声射到三四丈远的对面梯形教室的外墙上，“嗒”的一声，墙壁被打出一抹痕迹来，落下一小撮白色的灰粉。
　　雷波看到这种情景，他有些后怕起来，他想啊，如果这只电容器外壳打中自己的脑袋，那还活得了吗?好险啊！
　　电容器为什么会爆炸呢?后来他详细分析，明白了其中的道理。因为他用的是电解电容器，电解电容器是有极性的，它只适用于直流电路，它的耐压值是在极性接入正确的、直流状态下的参数。如果极性接反了，它的耐压值就极大的降低，甚至耐压值为0。如果将它用在交流电路上，在交流电的“负半周”就相当于它的极性被接反、给它加了反向电压，于是它就失去了耐压性，因而被击穿、造成短路、引起爆炸。
　　经过这一次危险，他有了教训，他不敢再做这种没有把握的试验了。但是过了一段时间之后，他的电子瘾又忍不住了，他觉得不搞一些业余研究和业余制作，简直是活得乏味，于是他又开始鼓捣那些零件，很快又入迷起来了。
　　这一天，他要搞一个电容降压式的整流电源，想以它作为晶体管收音机的电源，省得花钱去买电池，这非常合算。他将两只0.1微法的耐压400伏的纸介电容并联起来，作为市电的降压电容，再经过“硒片桥式整流堆”，以构成全波整流和电容滤波电路，从而得到低压直流电源。由于他没有万用电表，舞弄来舞弄去，用它作为收音机电源总是不能使之正常工作。他很纳闷，便试将这只整流电源的正负两极瞬间短路看看。每当短路瞬间，正负两极间就会产生火花并伴随着“叭”的一声响。就因为这个现像，导致了他认为“电流很大”的错觉。他想，既然电流那么大，那为什么它带动不了收音机呢?他冥思苦想，百思不得其解。
　　过了几天，恰好上《电磁学》课程的钟兆娴老师从小房间的门前经过，雷波发现了她，立即跳出门去向她请教：“钟老师，我制作一只电容降压式的整流电源，它的输出电流很大，可我用它作为收音机的电源，收音机却不能工作，这是什么原因呢?请您帮我看看。”
　　“它的输出电压是多少?”钟老师问。
　　“不知道，我没有电表测量它。”雷波答。
　　“没有电表测量，那你怎么知道‘它的输出电流很大呢’?”
　　“我将它的输出端瞬间短路，有很大的火花产生。”
　　“你那样的判断方法是不可靠的，等下我去借小钟一只万用表来测一测就什么都明白了。”
　　“好！好！多谢钟老师！”
　　钟老师真的去借来了一只万用表，她亲自测量了一下雷波那只外观相当粗糙的整流电源，哇！输出电压有63伏之高！她随口而说：“电压那么高，怎么能当收音机电源呢?收音机只用6伏！这样会击穿晶体管，损坏收音机的！”
　　雷波一听此说，顿时目瞪口呆起来，他担心他的宝贝收音机是否坏了。钟老师沉思了一下，似有所悟地说：“哦，你这是电容降压式，带了负载之后它的输出电压就不会那么高了的。”于是，她让雷波接入收音机，然后再测它的输出电压，“啊！才2点几伏！这么低的电源电压怎么能让6伏收音机正常工作呢?”她认真地说。
　　雷波不解，问道，“为什么接上收音机之后，输出电压下降得那么厉害呢?竟然从63伏降到两伏多?这是什么道理呢?”
　　“未接入收音机，那是空载电压，由于输出功率小，电源内阻又很大，输出电流就很小，所以加上负载后电压下降就很厉害了。”钟老师耐心地解释说。
　　“老师，我觉得输出电流不是很小，而是很大的，如果电流不很大怎么会打火花呢?”雷波怀疑老师见解不正确。
　　“你说的‘电流很大’是错觉的，那是瞬间放电电流，而不是稳恒电流。”
　　对于“稳恒电流”这个名词雷波是第一次听说的，他无法理解，于是又问，“老师，什么叫‘稳恒电流’?”
　　“稳恒电流就是稳定的工作电流。”钟老师见雷波的眼神中还带有疑惑，于是又说，“你用电流档测一测工作电流看看吧。”
　　雷波在钟老师的指导下，测出的工作电流果然很小，都不到5毫安。他一下子就觉得害羞起来，因为之前他一直强调说“电流很大。”
　　“都不到5毫安，这叫电流很大吗?”钟老师严肃地问他，他不好意思起来，脸有些红了。
　　“为什么工作电流那么小呢?”雷波小声地喃喃自问。
　　钟老师主动回答道：“由于用电容降压，因内阻很大，内部电压降就很大，外部电压降就很小，这是一种恒流源。”
　　“电压降”是什么?“恒流源”又是什么?雷波一头雾水，因为他还没有学到与这些相关的课程。钟老师知道雷波还不理解这些，便对他说：“你后你们学到《电磁学》就会理解的。”说完，她拿起万用表，去还给仪器保管员钟柳群去了。