直流電大戰(zhàn)交流電

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

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

“代表直流電的是有超過2000項(xiàng)發(fā)明，創(chuàng)立了通用電氣公司的美國科學(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！

“而這場對決正是歷史上真實(shí)發(fā)生過的直流電大戰(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產(chǎn)生電能時(shí)，愛迪生卻毫無興趣，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)過分析后，特斯拉擬訂了一個新的交流電方案，以保證有充分而強(qiáng)大的電流使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，他堅(jiān)信能夠說服愛迪生去接受在許多方面明顯占優(yōu)勢的交流電。在1883年，特斯拉已經(jīng)制造出了第一個小型交流電動機(jī)，此時(shí)，他很需要財(cái)政上的支持來進(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)電站的距離超過一千米，就無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，說特斯拉“不懂幽默”。

這件事對特斯拉的打擊很大，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“電流大戰(zhàn)”正式拉開了序幕。

西屋公司的幫助

1888年，對交流電有著極大的興趣，并希望能向愛迪生發(fā)起挑戰(zhàn)的美國發(fā)明家和企業(yè)家喬治·威斯汀豪斯邀請?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，愛迪生終于意識到了交流電的強(qiáng)大，他開始了對交流電不怎么光彩的詆毀運(yùn)動。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物來宣傳交流電的致命效果，刑具電椅就是在這場“電流大戰(zhàn)”中被發(fā)明出來的。

同時(shí)，作為對愛迪生的反擊，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。

愛迪生后來甚至被懷疑破壞特斯拉的實(shí)驗(yàn)室，兩人的斗爭也逐漸變得白熱化。有一次，報(bào)紙發(fā)文說“諾貝爾獎要頒發(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。有趣的是，國際電氣電子工程師協(xié)會為了表彰特斯拉的貢獻(xiàn)，頒發(fā)給他協(xié)會的最高獎—愛迪生獎……

當(dāng)這場“電流大戰(zhàn)”愈演愈烈之時(shí)，芝加哥正在籌備世界博覽會，主辦者希望尋找到可以照亮整個會場的照明設(shè)備。于是，威斯汀豪斯從愛迪生手中搶到了這筆生意。當(dāng)博覽會開幕，9萬多盞由特斯拉的交流電點(diǎn)亮的電燈照亮了整個會場，這次成功也為交流電的勝利吹響了號角。

走向勝利

交流電的實(shí)用性越來越明顯。在博覽會結(jié)束后不久，蘇格蘭工程師喬治·福布斯利用三個特斯拉的交流發(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“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誤就是從來都沒有尊重過特斯拉，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，電流為人類送來萬家燈火的光明，或許人類的歷史需要這樣的理念沖突和對權(quán)威的挑戰(zhàn)，為世界的科學(xué)發(fā)展帶來新的生機(jī)與活力。誰也不能否認(rèn)這對幾乎斗了一生的死對頭對人類文明的貢獻(xiàn)。

交流電取勝法

相對于直流電，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h(yuǎn)距離輸電的需要，使人們選擇了交流電。