【名家說第52期】特斯拉和交流電之間的淵源~

2021-02-09 環球物理

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環球物理【名家說】!

前面我們已經分享了無處不在的光明,

今天我們將繼續跟大家分享——閃爍的能量

這一節我們介紹特斯拉和交流電之間的淵源。


在人類開始使用電力的早期,電氣公司真正的對手只有一個,那就是西屋電氣公司。今天全世界最著名的青少年發明獎英特爾獎在過去的許多年裡,是由西屋公司主持的,被稱為西屋獎。雖然今天以發電為主的強電企業已經被列入傳統行業了,但是在歷史上這家公司曾經是美國科技和工業的驕傲。西屋電氣的成功要歸結於兩個人,創始人西屋和美籍奧匈帝國發明家特斯拉是一個超越時代的人,他的很多超前的想法比如無線傳輸電力,直到今天才被人實現。特斯拉小時候隨父母移民美國,1884年,他開始為愛迪生工作,但很快就找到了投資人,辭職創辦了自己的公司。按照特斯拉的說法,他離開愛迪生是因為後者的一次食言。1835年,愛迪生讓特斯拉改進直流發電機,並且許諾只要做到就獎勵五萬美元,這在當時是很大一筆錢,而特斯拉的工資一年還不到一千美金,而愛迪生的公司也沒有這麼多現金。後來特斯拉真的做到了,但是當他向愛迪生要獎金時,愛迪生卻說,「哦,我那是開玩笑,你知道,這是美國式的幽默。」不過愛迪生將特斯拉的周薪從 18美元增加到28美元,,特斯拉很生氣,便離開了愛迪生。後來特斯拉在回憶錄中對這段經歷有生動的描述。公平地講,這件事理虧的是愛迪生,這也導致了二人一輩子的敵對。

 

特斯拉一生有無數的發明,他靠轉讓專利賺的錢比辦公司多得多。在所有的發明中,最重要的發明是交流電和相應的發電機、電動機等。1887年,31歲的特斯拉,辦起了自已的小公司,並且根據電磁感應原理很快發明了交流發電機,這種發電機比直流電機效率高,而且不需要電刷,也就避免了在電機轉動時產生電火花。接下來他又發明了交流輸電,由於交流電容易變壓,交流高壓輸電可以減少在輸電過程中電能的損耗。1888年,特斯拉在向美國電氣工程師協會(現IEEE的前身)演示交流電系統時,被西屋電氣公司的一些工程師看到,然後報告給了西屋本人。西屋公司正在和愛迪生的公司競爭,對這種新技術很感興趣,最後經過談判,西屋公司同意從特斯拉的公司引進這些技求,一次性支付6萬美元的專利費,同時每發一度電再付結對方2美元的專利費(今天,美國一度電的發電成本不過0.1美元)。此外,西屋還聘用特斯拉做顧問,額外支付一筆豐厚的薪酬。在這之後,特新拉和西屋統一了今天美國的交流電標準60HZ,120V交流電。

 

 

發明交流電為特斯拉贏得了巨大的聲譽,1892年,特斯拉擔任了IEEE 的副主席。同時,也為西屋公司在競爭中贏得了優勢。1893年,為了慶祝哥倫布到達美洲400周年,當時美國第二大城市芝加哥舉行了世界博覽會, 向世界展示了以電的使用為中心的第二次工業革命成果。晩上,由西屋電氣公司提供交流電照明系統將萬盞華燈點亮,整個會場如同白晝一般。交流輸電的優點第一次展示在全世界面前。同年,該公司在和通用電氣公司競標尼亞加拉大瀑布水電站中勝出,這是交流輸電在商業上的一次巨大成功,它為世界的電氣化樹立了標準。也就是在此前後,美國超過了英國,成為世界最大的經濟體。

 

 

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  • 在特斯拉博物館憑弔「交流電之父」
    【環球時報赴塞爾維亞特約記者 閆凌】尼古拉·特斯拉(1856年7月10日—1943年1月7日)——交流電之父、無線電之父,磁感應強度單位是以他的名字命名,在全世界很火的電動汽車公司特斯拉也以他的名字命名。
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    現在有一款電動汽車特別有名,也叫特斯拉,這是馬斯克為表達對特斯拉的敬仰,以他的名字作為自己電動車品牌的名字。特斯拉絕對是一個天才,也十分厲害,但是並沒有現在人們傳的那麼神。年輕的特斯拉為愛迪生打工,主要負責電力方面的工作。因為特斯拉在電方面有著很深的研究,很快就成為公司裡的明星人物。
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    特斯拉發明了交流供電系統和感應電機,實現了電力的工業化應用,完成了讓電力從實驗室到百姓家庭的跨越,特斯拉的交流供電系統是工業級的,與愛迪生的直流電能量級別差很多。世界上所有的工業機械正常運轉,都是建立在特斯拉的發明之上:變壓器、感應電動機、工頻發電機等等。