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        直流電大戰(zhàn)交流電

        2021-07-13 13:52:07
        關(guān)鍵詞:交流電愛迪生特斯拉

        一場(chǎng)發(fā)生在兩個(gè)科學(xué)家之間的沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng),卻深刻影響了人類文明的發(fā)展。

        “鐺鐺!大家期待已久的對(duì)決終于要開始了!這次,對(duì)戰(zhàn)的雙方都派出了他們的代表!

        “代表直流電的是有超過(guò)2000項(xiàng)發(fā)明,創(chuàng)立了通用電氣公司的美國(guó)科學(xué)家、發(fā)明大王—托馬斯·阿爾瓦·愛迪生!

        “代表交流電的是塞爾維亞裔美籍發(fā)明家、物理學(xué)家、機(jī)械工程師、電氣工程師—尼古拉·特斯拉!

        “而這場(chǎng)對(duì)決正是歷史上真實(shí)發(fā)生過(guò)的直流電大戰(zhàn)交流電!現(xiàn)在,比賽開始!”

        “導(dǎo)電索”

        1884年,一個(gè)秋天的清晨,28歲的塞爾維亞工程師尼古拉·特斯拉帶著一封推薦信,準(zhǔn)備和世界上最著名的發(fā)明家之一—托馬斯·愛迪生一起工作。

        愛迪生熱情接待了特斯拉,并委派給他一份工作。但當(dāng)特斯拉向愛迪生提出了自己的設(shè)想,認(rèn)為可以利用交流電流來(lái)產(chǎn)生電能時(shí),愛迪生卻毫無(wú)興趣,覺得自己制造的直流電系統(tǒng)已經(jīng)足以滿足人們的需要,而且因?yàn)楫?dāng)時(shí)技術(shù)的局限性,幾乎所有人都認(rèn)為交流電無(wú)法實(shí)際使用。兩人的“電流大戰(zhàn)”從這時(shí)起就點(diǎn)燃了“導(dǎo)電索”。

        特斯拉的堅(jiān)持

        經(jīng)過(guò)分析后,特斯拉擬訂了一個(gè)新的交流電方案,以保證有充分而強(qiáng)大的電流使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),他堅(jiān)信能夠說(shuō)服愛迪生去接受在許多方面明顯占優(yōu)勢(shì)的交流電。在1883年,特斯拉已經(jīng)制造出了第一個(gè)小型交流電動(dòng)機(jī),此時(shí),他很需要財(cái)政上的支持來(lái)進(jìn)一步試驗(yàn)和推進(jìn)自己的發(fā)明。

        電流大戰(zhàn)

        盡管愛迪生拒絕交流電,但他也清楚,直流電無(wú)法在遠(yuǎn)距離的情況下傳輸足夠的能量。照明燈如果和發(fā)電站的距離超過(guò)一千米,就無(wú)法得到足夠的電流發(fā)出強(qiáng)光,因此人們只好在每隔一千米的地方建造一座發(fā)電站,或者將幾臺(tái)發(fā)電機(jī)連接在一起,以便產(chǎn)生更多的電流。

        愛迪生交給特斯拉的工作就是完善這些直流電系統(tǒng)的性能,他許諾5萬(wàn)美元作為基金,讓特斯拉去改進(jìn)直流發(fā)電機(jī)。特斯拉最終制訂出了20多項(xiàng)新直流發(fā)電機(jī)的計(jì)劃。這些新型發(fā)電機(jī)取得了很好的效果,并代替了那些老式機(jī)器。然而,當(dāng)特斯拉向愛迪生索取報(bào)酬時(shí),愛迪生卻拒絕了他,聲稱自己只是在開玩笑,說(shuō)特斯拉“不懂幽默”。

        這件事對(duì)特斯拉的打擊很大,特斯拉認(rèn)為愛迪生已經(jīng)陷入直流電不能自拔了,愛迪生對(duì)特斯拉和交流電質(zhì)疑、敵視的態(tài)度,也讓特斯拉選擇不再為愛迪生工作。

        從此,這場(chǎng)“電流大戰(zhàn)”正式拉開了序幕。

        西屋公司的幫助

        1888年,對(duì)交流電有著極大的興趣,并希望能向愛迪生發(fā)起挑戰(zhàn)的美國(guó)發(fā)明家和企業(yè)家喬治·威斯汀豪斯邀請(qǐng)?zhí)厮估剿奈魑莨竟ぷ?。?886年3月,西屋公司就首次使用了交流電照明設(shè)備。然而為了能夠真正和愛迪生進(jìn)行較量,特斯拉開始設(shè)計(jì)生產(chǎn)大型的、高功率和高頻率的交流電動(dòng)機(jī),以彌補(bǔ)老式發(fā)電機(jī)功率不足的缺陷。特斯拉堅(jiān)持著自己的研究工作,他制造出了一個(gè)可以承受極高電壓的變壓器—特斯拉線圈。到19世紀(jì)末期,威斯汀豪斯和特斯拉終于取得了極大的成功,可以將已經(jīng)成熟的產(chǎn)品推向市場(chǎng)了。

        直流電大戰(zhàn)交流電

        當(dāng)特斯拉取得成功以后,愛迪生終于意識(shí)到了交流電的強(qiáng)大,他開始了對(duì)交流電不怎么光彩的詆毀運(yùn)動(dòng)。為了向人們展示交流電的危險(xiǎn)性,愛迪生用高壓交流電做了一系列可怕的展示,比如用交流電去傷害動(dòng)物來(lái)宣傳交流電的致命效果,刑具電椅就是在這場(chǎng)“電流大戰(zhàn)”中被發(fā)明出來(lái)的。

        同時(shí),作為對(duì)愛迪生的反擊,特斯拉也進(jìn)行了很多使人們?yōu)橹@嘆的“電魔術(shù)”表演,目的就是向世人宣傳他的交流電理念:當(dāng)正確使用的時(shí)候,交流電是非常安全的。

        愛迪生后來(lái)甚至被懷疑破壞特斯拉的實(shí)驗(yàn)室,兩人的斗爭(zhēng)也逐漸變得白熱化。有一次,報(bào)紙發(fā)文說(shuō)“諾貝爾獎(jiǎng)要頒發(fā)給愛迪生和特斯拉”,特斯拉就憤怒地表示不愿意和愛迪生一起拿獎(jiǎng)。有趣的是,國(guó)際電氣電子工程師協(xié)會(huì)為了表彰特斯拉的貢獻(xiàn),頒發(fā)給他協(xié)會(huì)的最高獎(jiǎng)—愛迪生獎(jiǎng)……

        當(dāng)這場(chǎng)“電流大戰(zhàn)”愈演愈烈之時(shí),芝加哥正在籌備世界博覽會(huì),主辦者希望尋找到可以照亮整個(gè)會(huì)場(chǎng)的照明設(shè)備。于是,威斯汀豪斯從愛迪生手中搶到了這筆生意。當(dāng)博覽會(huì)開幕,9萬(wàn)多盞由特斯拉的交流電點(diǎn)亮的電燈照亮了整個(gè)會(huì)場(chǎng),這次成功也為交流電的勝利吹響了號(hào)角。

        走向勝利

        交流電的實(shí)用性越來(lái)越明顯。在博覽會(huì)結(jié)束后不久,蘇格蘭工程師喬治·福布斯利用三個(gè)特斯拉的交流發(fā)電機(jī)制造出了供尼亞加拉水電站使用的設(shè)備,它可以將電流傳輸?shù)骄喟l(fā)電站35千米外的地方。

        1895年,尼亞加拉水電站的建成并投入使用,宣告了交流電徹底戰(zhàn)勝了直流電,愛迪生本人也不得不接受直流電成了過(guò)時(shí)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)。

        從那時(shí)起,交流電便成為工業(yè)、商業(yè)和民用電的最佳選擇,這場(chǎng)“電流大戰(zhàn)”也落下了帷幕。但直流輸送電的穩(wěn)定性好、損耗小也是不爭(zhēng)的事實(shí),所以在焊接和電鍍這樣的精密作業(yè)中,仍然要采用穩(wěn)定性更好的直流電源。

        塵埃落定

        在愛迪生的晚年,他表示自己最大的錯(cuò)誤就是從來(lái)都沒有尊重過(guò)特斯拉,而特斯拉早年的發(fā)展很大一部分是得益于愛迪生的資助。當(dāng)一切塵埃落定,電流為人類送來(lái)萬(wàn)家燈火的光明,或許人類的歷史需要這樣的理念沖突和對(duì)權(quán)威的挑戰(zhàn),為世界的科學(xué)發(fā)展帶來(lái)新的生機(jī)與活力。誰(shuí)也不能否認(rèn)這對(duì)幾乎斗了一生的死對(duì)頭對(duì)人類文明的貢獻(xiàn)。

        交流電取勝法

        相對(duì)于直流電,交流電具有多面性和更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。我們的生活每天都需要大量的電,這些電需要被傳輸?shù)骄嚯x發(fā)電站很遠(yuǎn)的地區(qū),甚至在成百上千千米以外,而這需要變壓器來(lái)提高和降低電壓以滿足人們的用電要求。這些變壓器需要交流電才能正常工作,而不是被愛迪生一直捍衛(wèi)的直流電。正是因?yàn)閷?duì)遠(yuǎn)距離輸電的需要,使人們選擇了交流電。

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