電報的推廣速度，超出了所有人的預期。
到了五月中，京安鐵路沿線主要驛站均已設立電報房，江南蘇杭、北疆薊鎮的試點線路也開工建設。
商賈們迅速發現了這“瞬息傳書”的妙處，催貨、詢價、排程銀錢的電報雪片般飛來。
永通票號甚至專門雇了兩個學徒守在電報房外，隨時收發彙兌指令。
然而，一個致命的瓶頸很快凸顯出來——電不夠用了。
“院長，這是保定站昨日的急報。”
林致遠頂著兩個黑眼圈，將一張紙遞給葉明，“他們全天接收了四十七份民用電報，到傍晚時分，電池電壓已嚴重不足，最後十幾份報文的點劃都模糊不清，差點誤了事。
現在他們隻能白天開半天機，晚上充電，可電池老化太快，一組新電池用不到十天就得換。”
電報機的核心動力——電池組，成了最大的軟肋。
格物院改進的碳鋅濕電池雖然比早期的伏打電堆強，但容量有限，需要頻繁更換電解液和鋅板，維護繁瑣，成本高昂。
長距離線路上的中繼放大也需要電力，更是吃電大戶。照這個趨勢，電報網路擴得越大，電力供應就越捉襟見肘。
議事堂裡氣氛凝重。徐壽撚著鬍鬚：“電能生磁，磁亦能生電。我們既已證明電磁鐵可驅動機簧，那麼反過來，驅使磁鐵運動，或許就能持續發電。”
“徐師傅是說……發電機？”葉明問。
“正是。院長以前提過的‘切割磁感線’。”
徐壽走到黑板前畫起來，“若我們能造一個巨大的輪子，用水力或蒸汽力驅動它旋轉，輪子上安裝磁鐵或線圈，在固定的線圈或磁鐵中轉動，理應能產生持續不斷的電流。這電流或可比電池強得多，也穩定得多。”
“水力驅動！”
顧慎一拍大腿，“咱們安溪縣有水車，北疆有些地方還能用風車！這東西不燒煤，隻要水流不息，它就能一直轉！”
思路豁然開朗。與其糾結於如何造出更好的“儲電瓶”，不如直接想辦法“發電”！
“目標明確：設計建造一台利用水力驅動、能穩定輸出足夠電流的發電機，供電報局使用。”
葉明拍板，“胡師傅，您帶人研究磁鐵和線圈的佈局，如何切割效率最高。林致遠，你負責計算和設計傳動部分，把水輪的旋轉變成線圈的快速轉動。
顧世子，你聯絡工部和水部，我們需要在京郊找一處有穩定水流、便於建造水車工坊的地方。”
任務下達，格物院再次全力開動。這一次的挑戰更為具體：磁鐵從哪裡來？天然磁石磁性弱且不穩定。
經過反覆試驗，胡師傅采用了“電磁鐵充磁法”：用強大的電池電流通過纏繞在精鐵塊上的線圈，將鐵塊暫時磁化。雖然磁性會慢慢消退，但勝在可以批量製作、磁性較強。
線圈則用了格物院能搞到的最細的包紗銅線，緊密纏繞在木製線軸上。
發電機的結構設計幾經爭論，最終采用了最簡單的“永磁體旋轉、線圈固定”模式——將多塊充磁後的條形精鐵呈放射狀安裝在一個大木輪邊緣，木輪中心軸連線水車。
木輪在一個固定的大圓環內旋轉，圓環內側密佈著數百個串聯起來的線圈。當磁鐵掠過線圈時，就會線上圈中感應出電流。
傳動部分則借鑒了水磨和紡織機械的齒輪組，將水車相對較慢的旋轉，通過一組大小齒輪提速，最終驅動磁鐵輪高速旋轉。
五月底，地點選定在京郊通惠河的一處支流拐彎，這裡水流平緩但有一定落差，河岸堅固，距離京城和最近的電報中繼站都不遠。
工部調撥了工匠和材料，一座結實的水車房和配套工棚迅速搭建起來。
六月上旬，第一台試驗型水輪發電機的主要部件在格物院作坊裡打造完畢，運往河邊組裝。
巨大的木製水車率先安裝到位，葉片浸入水流，在水力推動下緩緩轉動，通過一根粗大的主軸將動力傳入旁邊的機房。
機房內，關鍵部件開始組裝。沉重的磁鐵輪被吊裝到軸承座上，與傳動齒輪咬合。
固定著密密麻麻線圈的“定子”圓環，小心地套在磁鐵輪外圍，兩者之間隻留下很小的間隙，既要防止摩擦，又要保證磁力線能被充分切割。
六月十五，一切就緒，進行第一次發電試驗。
葉明、徐壽、顧慎、林致遠等人都到了現場，工部的幾位官員也聞訊前來觀摩。河邊站滿了格物院的學徒和工匠，既期待又緊張。
“檢查各處連線！”
“齒輪潤滑完畢！”
“線圈出線端絕緣檢查完畢！”
“水閘準備開啟！”
一道道口令傳來。負責操作的水工扳動槓桿，河邊的木質閘門緩緩提起，更多的水流衝向水車葉片。水車猛地一震，隨即開始加速旋轉。
機房內，傳動係統發出低沉的轟鳴，大小齒輪依次轉動，最終帶動中心的磁鐵輪飛速旋轉起來。
嗡——！
磁鐵輪越轉越快，強大的磁力線不斷切割過外圍固定的線圈。事先連線線上圈輸出端、浸在鹽水碗裡的兩片銅箔之間，突然冒出了細小的氣泡！
“有電了！”眼尖的學徒喊了出來。
但緊接著，問題出現了。磁鐵輪旋轉產生的電流極不穩定，時強時弱，電壓也遠低於預期。
連線的一個小燈泡（格物院用細竹絲碳化後封入玻璃泡製成的原始燈泡）隻是微微泛紅，閃爍不定，根本無法穩定點亮。
第一次試驗，勉強證明“水力可以發電”，但離“實用”還差得遠。
“問題出在哪裡？”葉明盯著那閃爍不定、如同風中殘燭的燈泡。
“旋轉不穩，水流有波動，導致轉速不均。”
林致遠記錄著資料，“更重要的是，磁鐵排列和線圈分佈可能不夠優化，切割磁感線的效率太低。”
徐壽則蹲在機器旁，仔細觀察：“還有，我們的磁鐵磁性在衰減。高速旋轉和振動加速了退磁。必須找到製造真正強永磁體，或者……乾脆不用永磁體。”
“不用永磁體？”胡師傅問。
“用電磁鐵！”
徐壽眼中閃著光，“我們造一個小的、用電池供電的電磁鐵作為‘勵磁機’，用它產生的磁場，來讓主發電機發電。發出的電一部分可以反哺給這個勵磁電磁鐵，形成自持。這樣，隻要初始轉動起來，磁場就能自己維持甚至加強，而且強度可控！”
這個“自勵磁”的想法極具啟發性。團隊立刻調整方向。一方麵繼續優化水車和傳動係統的穩定性，在主軸上加裝了飛輪以平滑轉速波動；另一方麵，集中力量攻關“勵磁發電機”。
這是一次更精密的嘗試。他們製作了一個小型的、由電池啟動的直流發電機作為勵磁機，將其輸出連線到主發電機的大電磁鐵線圈上。
主發電機轉子在剩餘永磁體的微弱磁場中開始旋轉，產生微小電流，這部分電流反饋給勵磁機，勵磁機增強主發電機的磁場，主發電機隨之輸出更強的電流……如此迴圈增強，直至達到穩定。
六月下旬，改進後的第二次試驗開始。
閘門提起，水車轉動。這一次，初始的電池接通後，機器發出與上次不同的嗡鳴。
指標式電壓表（利用通電線圈在磁場中偏轉的原理自製）的指標開始緩慢而堅定地向右擺動。
5伏……10伏……15伏……
燈光不再閃爍。那枚竹絲燈泡發出了穩定、明亮的橘黃色光芒，將整個機房照亮！
“成功了！”歡呼聲幾乎要掀翻屋頂。
電壓最終穩定在約20伏，雖然不高，但電流穩定充足。他們嘗試接入一組模擬電報機的負載，電流輸出紋絲不亂。
這意味著，它足以支撐一個電報房的需求，甚至可以同時給多組電池充電。
“記錄資料：水車轉速、輸出電壓、電流、帶載能力……”
葉明壓抑著激動，有條不紊地指揮，“立刻開始連續執行測試！我們要知道它能不能扛住日夜不停的運轉！”
水輪發電機開始了長達三天的持續執行測試。工匠們輪班值守，記錄各項引數。
機器執行基本平穩，隻是軸承需要定時加油，傳動皮帶在第二天下午崩斷了一次，迅速更換。
發出的電力通過粗導線引到旁邊的工棚，那裡點亮了整整十盞燈泡，還同時給二十組電報電池充電，綽綽有餘。
“一台這樣的水輪發電機，足以供應一個小型電報中繼站，甚至還能有多餘電力點亮附近的房間。”
徐壽看著工棚裡明亮的燈光，感慨萬千，“若在多河流之地廣設此物，電報網路的電力瓶頸可解矣！”
訊息傳回京城，朝野再次震動。工部立刻籌劃在京畿其他合適的水係推廣。
而格物院則開始設計更小型的、適合安裝在較大驛站後院、利用井水或渠水驅動的“微型水輪發電機”，以及利用風力的“風車發電機”圖紙——北疆有些地方風力強勁，但缺乏穩定河流。
電力問題的曙光初現。但葉明看著那穩定運轉的水輪，思緒卻飄得更遠。穩定的電力，能做的絕不隻是驅動電報機和點亮幾盞燈。
它能否驅動更精密的機床？能否用於電解提煉某些金屬？能否……讓夜晚的街道也亮如白晝？
一個更大膽的計劃在他心中醞釀：或許，可以先在格物院和京城最繁華的東市，嘗試建立一個小型的“直流照明網”？
不過，飯要一口一口吃。他叫來林致遠：“把水輪發電機的全套圖紙、材料清單、施工要點、運維規範，整理成冊。我們要辦一個‘水電技術講習班’，從工部和各地招募工匠學習。這項技術，必須儘快推廣出去。”
水流不息，車輪不止。這台簡陋的水輪發電機發出的，不僅僅是點亮燈泡的電流，更是一個嶄新時代的微弱而堅定的脈搏。