電學(xué)考

李提摩太

璞爾生者丹國(guó)儒士電報(bào)學(xué)堂之師也近著電學(xué)[述] （逐）略一書以示學(xué)者使知電之所以生之理以廣其用焉按二千年前有[希] （利）臘人有精格致之學(xué)者嘗攷琥珀一物摩拭既久則既吸物使近以遽推之則可呼物使遠(yuǎn)此電學(xué)之始也然人尚未知其所以然之理至明朝時(shí)英國(guó)太醫(yī)院有一名醫(yī)攷察物理知硫磺玻璃及蠟亦能呼吸又能與琥珀同然尚未明其所以用迨本朝初年有德國(guó)人制一機(jī)器運(yùn)動(dòng)之不但能呼吸又能發(fā)電光至是電之名始著至雍正七年有英國(guó)人察知電氣能走之物如銅鐵等類不能走之物如玻璃絲綢之類則行電禁電之法始出矣又法國(guó)[有人]察知電之用兩因名之曰陰電陽(yáng)電是時(shí)又有美國(guó)人察知琥珀玻璃蠟等所生之電光非等尋常之火實(shí)與天上之電光為一類由此而知電之所關(guān)大矣又察電之所走能引旁線一時(shí)生電至乾隆四年五年意大利國(guó)人能用兩種金如銅倭鉛之類以銅絲密縛即能生電氣因之又有濕電之說(shuō)嘉慶二十五年丹國(guó)人查攷電學(xué)又知以銅線過(guò)羅盤針則針隨電走不能自主至道光三年法國(guó)人又察知以電線過(guò)鐵則鐵自變?yōu)槲F石迨道光十一年英國(guó)又有人攷知電不但能化鐵為吸鐵石而吸鐵石又能生電至是電學(xué)一步進(jìn)一步矣道光十七年時(shí)英美兩國(guó)相隔萬(wàn)餘里音問(wèn)難通乃緣電線過(guò)羅盤針及變吸鐵石彼此相生之法格致家遂揣摩而生造電報(bào)之法焉至咸豐四年又有人能造電燈光明倍常九年法國(guó)人又有造存電瓶者以備用其時(shí)意大利人又揣知生電之法專用吸鐵石機(jī)輪一轉(zhuǎn)氣自生生生無(wú)窮電不勝用矣既不用摩拭之法又無(wú)須濕電更為簡(jiǎn)便此二十年內(nèi)集眾人之心思盡百物之?dāng)幉於妼W(xué)始大明電之功用始大異焉囗先用鋼生電者今則皆用熟鐵輪機(jī)一轉(zhuǎn)則化為吸鐵石以吸鐵[石]石生電其力較大於鋼且人既得此新生電之法知電能化物有借以為包金包銀之飾者不但此也又緣電光之明及電火之烈而知以電火照於農(nóng)田則如日照之煖而禾稼可生若將電火運(yùn)於土內(nèi)則禾苗更易長(zhǎng)矣電之關(guān)於人用者豈不大哉此生電器之大概也道光十七年英美人既得電報(bào)之法民間猶以為戲玩惟鐵路公司知其益乃沿道設(shè)電桿以報(bào)鐵路來(lái)往相避之信及道光二十四年英廷亦知此大有關(guān)係乃用之遠(yuǎn)近無(wú)不報(bào)者至咸豐八年英美相隔不下萬(wàn)里信問(wèn)甚遲乃協(xié)商於海底添設(shè)電線以通信焉嗣因路太遠(yuǎn)雖有極大電力緣鐵針之分量太重不能靈轉(zhuǎn)是信仍不能通也後英人別作一表但借無(wú)分量之日光以達(dá)之其先雖用極大電力總不能達(dá)今竟以絕小之酒盅用絕細(xì)銅絲一倭銀絲一再加一滴強(qiáng)水電力立時(shí)達(dá)到其運(yùn)思之妙可謂極矣今之電報(bào)在海底者甚多聯(lián)絡(luò)各國(guó)之線合計(jì)其長(zhǎng)足繞地球五[周] （洲）之用又發(fā)電報(bào)之機(jī)不一有按西國(guó)二十餘之字母發(fā)者然此猶易事但按其書尋証雖未學(xué)者亦知但不速耳近又有新法使其針自按號(hào)碼然嫌無(wú)墨囗可認(rèn)[後]又有揣得新法者使其針自畫號(hào)碼有墨囗可尋矣此法在咸豐四年奧人所出後又有人揣出新法能使其針為字跡圖畫及圖像皆如真者不愈出愈奇乎法雖奇妙然尋常之用仍不外奧人所出之常法使略加更改便稍精矣尋常發(fā)電報(bào)每數(shù)百里或數(shù)千里中間路遠(yuǎn)各處總須掉換今則用新法直達(dá)不必掉換如英京至波斯萬(wàn)餘里一直達(dá)到是也當(dāng)電報(bào)初立之時(shí)每一分鐘止發(fā)四五[十 ]字今則每一分鐘可發(fā)四百六十二字其始也以五條線發(fā)一信今則以一線發(fā)六信均在一時(shí)各不相真巧妙今西國(guó)人因其便而用以達(dá)信者多計(jì)英國(guó)每一禮拜發(fā)信不下百萬(wàn)函電報(bào)不愈盛乎此電報(bào)之大概也再德律風(fēng)亦可借電報(bào)之線用而不在光緒二年美國(guó)人創(chuàng)設(shè)德律風(fēng)其始也祇能傳語(yǔ)數(shù)十里今則借鐵線傳語(yǔ)七百餘里矣若用銅線可傳語(yǔ)六千里創(chuàng)此器者嘗曰此物若靈巧得法愈傳愈遠(yuǎn)雖中華京都[至法國(guó)京都]相隔數(shù)萬(wàn)里亦可以如對(duì)面語(yǔ)焉此德律風(fēng)之大略也要之電之為用實(shí)關(guān)係國(guó)家興衰也昔德國(guó)將軍毛奇在軍處幄中皆有電線與各營(yíng)將弁通凡有行軍出令雖本營(yíng)人亦無(wú)有知者外人何由伺探乎故凡不曉電學(xué)者皆不克與之?dāng)秤⒂写笊恬樐成忄砀鲊?guó)彼終歲不出門庭而天下各國(guó)生意盛衰無(wú)一不知此皆恃電報(bào)德律風(fēng)等之用也不第此也凡士農(nóng)工賈四民亦無(wú)不仰賴之此可知電學(xué)之[興] （典）雖古之制作亦未有逾於此者所願(yuàn)中華人士慎勿專襲電學(xué)之皮毛而不深究其奧理茍能深究自可悟出新法獨(dú)抒心裁生生無(wú)窮用之不盡豈不懿哉

問(wèn)鍛鍊金質(zhì)試驗(yàn)鎔度而電池之金何以必用一陰一陽(yáng)方能生電說(shuō)

楊毓煇

今夫天地自然之美利國(guó)家無(wú)盡之財(cái)源其惟金類乎囗金也者利用賴之厚生亦賴之富國(guó)賴之強(qiáng)兵亦賴之即推而至於生電發(fā)電亦莫不賴之然則金之為金豈云小補(bǔ)而已哉即如礦產(chǎn)之金必須鍛鍊鍛鍊之功必視火候火候不可過(guò)小小則必不得力亦不可過(guò)大大則反不為功於是精於化學(xué)之西人將各金質(zhì)一一驗(yàn)視然後知此質(zhì)若干度可鎔彼質(zhì)若干度可鎔今試詳攷而分列於篇一曰金西人驗(yàn)得黃金之純者或成立方顆?；虺闪⒎阶冃沃w粒或成線形或成鱗形或成環(huán)扣之形或成紐繞之形更有亂形之大粒以及小圓粒其質(zhì)皆囗受熱至二千零十六度即鎔鎔復(fù)硬後則略縮小此第就鍛鍊純金而言也若鍛鍊雜質(zhì)之金則又不然囗西人驗(yàn)得凡含金之質(zhì)和以食鹽而鍛之即成金綠三其金綠三受熱至百度表二百即度綠氣二分劑而變金綠再熱二百四十度則化分綠氣而得純金此可見(jiàn)鎔金之度也一曰銀西人驗(yàn)得各金類中以銀之色為最白而質(zhì)囗於銅稍加熱便可[錘] （囗）為極薄之片抽成極細(xì)之絲再加熱至一千八百七十三度即能鎔化其鎔之之具則莫善於倒焰鑪及鎔金類罐等器其法則冶金綠與寶藏興焉言之綦詳茲無(wú)庸贅焉此可見(jiàn)鎔銀之度也一曰銅銅之質(zhì)經(jīng)西人試驗(yàn)始知其堅(jiān)緻而韌故其鎔度較之金則減少較之銀則加多囗純銅至一千九百九十四度乃鎔也或有作一千九百九十六度再加大熱則化散所發(fā)之氣燒而色綠是以鎔銅之火候最宜其難其慎至於鍛鍊雜質(zhì)之銅尤須熱度合宜囗熱若過(guò)大則銅養(yǎng)之外必有別種含養(yǎng)之質(zhì)鎔出以致鍊工較難如含鐵者則鎔質(zhì)內(nèi)鐵多而銅少含鋅者則鎔質(zhì)內(nèi)銅少而鋅多也若熱度過(guò)小則成燼之工亦過(guò)少因銅養(yǎng)內(nèi)鎔出之銅必致不全也此可見(jiàn)鎔銅之度也一曰鐵鐵礦之內(nèi)約有十九等經(jīng)西人試驗(yàn)而知適用者只有八等一為黑鐵礦二為紅鐵礦三為鏡面鐵礦四為棕色鐵礦五為炭養(yǎng)二鐵礦六為泥鐵礦七為黑層鐵礦八為硫鐵礦嘗之皆微澀嗅之皆微臭鎔度除鉑之外以生鐵之度為最多囗二千七百八十六度始鎔也此可見(jiàn)鎔鐵之度也一曰錫錫之常藏於石英花剛石端石之內(nèi)又在熟泥內(nèi)偶見(jiàn)圓塊錫礦其質(zhì)不甚硬而亦易鎔加熱至四百四十二度即能鎔化如再加熱亦不化散惟能與養(yǎng)氣牽合而燒耳至於錫之雜質(zhì)其鎔度甚少如錫三分鉛五分鉍八分以此三品合成西人名之為易鎔金囗熱至二百十二度便鎔即水沸之度也此可見(jiàn)鎔錫之度也一曰鉛產(chǎn)鉛之礦每與硫合即鉛硫礦也經(jīng)化學(xué)家試驗(yàn)始知其體質(zhì)甚柔而結(jié)力亦小受熱至六百二十度或作六百十二度即可銷鎔此亦僅就鉛之純質(zhì)而言也若鉛之雜質(zhì)其鎔化之[熱] （度）度各有大小之不同即如鉛三十一分錫十九分鉍五十分則熱至二百三度乃鎔也鉛二十五分錫十七分汞九分鉍四十五分則熱至一百四十九度乃鎔也鉛五分鉍八分錫三分則熱至二百十二度乃鎔也此可見(jiàn)鎔鉛之度也一曰汞[汞]即水銀常見(jiàn)者汞硫礦其色紅鍛鍊之始得純汞西人驗(yàn)得凡產(chǎn)於中國(guó)日本呂宋秘魯舊金山墨西哥奧大利等處者其質(zhì)皆屬甚密不冷不熱為流質(zhì)冷至下三十九度則成定質(zhì)而軟韌可以打成箔片加熱未至六百度即可銷鎔若過(guò)六百六十度便將沸而化氣其氣有明亮之光此可見(jiàn)鎔汞之度也

一曰鋅鋅即白鉛又曰倭鉛中國(guó)所產(chǎn)亦不少西人驗(yàn)得其質(zhì)稍堅(jiān)碎而視之則其紋顆粒攢簇當(dāng)不冷不熱之際則質(zhì)脆加熱至二百度至三百度可造成絲箔至四百度可研為粉若加熱至七百七十度或作七百七十三度則鎔矣設(shè)再加熱而至紅即化氣遇空氣即焚燒變成鋅養(yǎng)落下為白粉狀如棉花此可見(jiàn)鎔鋅之度也一曰鉍西人驗(yàn)得鉍為硬脆之金與別金配成甚有大用在地中產(chǎn)者恆係獨(dú)成而不與別物相合其脈皆藏於嫩端石與端石泥中體質(zhì)較錫稍輕而鎔度較錫稍大囗加熱至四百七十六度乃鎔也若鉍與錫鉛合成之雜質(zhì)則其鎔度皆少已詳列於鉛之鎔度中茲不贅焉此可見(jiàn)鎔鉍之度也一曰銻西人驗(yàn)得銻礦之多者為銻硫常與鉛硫礦鈣弗礦鐵硫礦石英諸質(zhì)同見(jiàn)其色藍(lán)白略同於鉍而堅(jiān)脆過(guò)之顆粒為方正形亦與鉍相似推鎔度則較鉍大囗加熱至八百度始鎔也若再加熱則燒發(fā)光甚亮並發(fā)白霧甚多故鍊銻之時(shí)斷不可使火候過(guò)其鎔度也此可見(jiàn)鎔銻之度也以上所列十金之鎔度皆就其有用者而言也其餘或?yàn)榈厍蛩币?jiàn)或?yàn)檠u造所不需則皆置之不議不論之列可矣且夫金不徒供鼓鑄器具之用也而其用之大也尤莫大於生電囗電有乾有濕其乾電俱用乾燥之物磨擦而出其濕電則由陰陽(yáng)二金所生也金之生電當(dāng)中國(guó)乾隆五十五年始行攷得其時(shí)步路捺醫(yī)生賈法尼買一田雞其家人將剖而作羹桌上有摩電器一具學(xué)生搖動(dòng)其輪以發(fā)火星左手恰執(zhí)一小刀切於田雞之脊髓田雞之腿立即跳躍如生其後屢試皆驗(yàn)再用別金類傳電氣入田雞亦跳動(dòng)用非金類即不跳動(dòng)由是遂知金能生電矣意大里之佛爾塔一作法爾泰因之創(chuàng)造電堆嗣以電堆有不便處又得一法以木為長(zhǎng)箱用磁杯十三隻或數(shù)十隻中則盛以強(qiáng)水並銅鋅各片以鐵絲連其上端由是第一杯之鋅通第二杯之銅第二盃之鋅通第三盃之銅第三盃之鋅通第四盃之銅第四盃之鋅通第五盃之銅互相交通互相呼吸而電生矣是為電池又有葛氏電池但氏電池斯美氏電池其法皆大同小異囗俱不外乎陰陽(yáng)二金也然同一金質(zhì)而各判陰陽(yáng)於是精於電學(xué)之西人因列金質(zhì)十?dāng)?shù)種任取二種皆成陰陽(yáng)其法甚精其理甚奧若求其說(shuō)則亦非無(wú)故焉大抵金之生電也俱係不同類之金其同類金則不能生電設(shè)用兩色金放於強(qiáng)水內(nèi)一金性硬而化遲一金性軟而化速則電自生若兩色金性相同隨時(shí)[相] （同）化則電即不生此陰陽(yáng)之理也彼西人所列之金質(zhì)其[所]以任取二種皆成陰陽(yáng)者則以所列之質(zhì)皆經(jīng)試驗(yàn)按序推排其性俱屬相異是故同一金質(zhì)較其上則為陰較其下則為陽(yáng)一上一下之間而一陰一陽(yáng)判焉此其所以皆成陰陽(yáng)而不混亂也而且不特金質(zhì)如是也凡係生電之物亦莫不如是即如西人所列之動(dòng)植各物如貓皮玻璃鳥翎羊毛粗紙絲紬火漆硫磺此八種亦任取二種皆成陰陽(yáng)即如玻璃與貓皮較則為陰然與鳥翎較則又為陽(yáng)矣羊毛與鳥翎較則為陰然與粗紙較則又為陽(yáng)矣其下各物亦如之觀乎此則金之皆成陰陽(yáng)可喻矣而且物質(zhì)之判陰陽(yáng)猶之物質(zhì)之分正負(fù)也西人所列之正負(fù)電氣物質(zhì)即法竦待所列者如養(yǎng)硫硒淡弗綠溴碘燐金申鎘釩鎢炭銻鍗鐕矽輕皆屬負(fù)電氣質(zhì)也鉀鈉鋰鋇鎴鈣鎂鋁鈾錳金宰鐵鎳鈷鉛錫鉍銅銀汞鈀鉑金皆屬正電氣質(zhì)也然其負(fù)電質(zhì)中又各分正負(fù)正電質(zhì)中亦各分正負(fù)囗皆與此質(zhì)較則為正與彼質(zhì)較則又為負(fù)也此其理可參觀而得也

觀乎此則金之皆成陰陽(yáng)更可喻矣茲以支字列表以明之如左表

子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥

假如丑之金與子較則丑為陰與寅較則丑又為陽(yáng)矣寅之金與丑較則寅為陰與卯較則寅又為陽(yáng)矣其餘亦按序推排而不淆亂噫電學(xué)之精妙不測(cè)如此實(shí)金質(zhì)之變化無(wú)窮神奇秘奧不可限量也然則金之為金豈云小補(bǔ)而已哉