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特斯拉與愛迪生的終極battle

2019-12-31 09:10暗號(hào)大老爺
課堂內(nèi)外(高中版) 2019年11期
關(guān)鍵詞:交流電愛迪生特斯拉

暗號(hào)大老爺

項(xiàng)羽被劉邦逼得烏江自刎,周瑜死前感嘆“既生瑜,何生亮”,就連物理界奇才特斯拉,都栽到了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手愛迪生的手上。沒想到,物理大佬撕破臉后,戰(zhàn)斗力居然如此之強(qiáng)!

熱血乙方和腹黑甲方

我們要先知道,人類是怎么想到通過電線傳輸電力的。

在電力開始被應(yīng)用的時(shí)候,電氣工程師都只見過直流電。但后來,那個(gè)叫法拉第的男人發(fā)現(xiàn)電和磁之間可以相互轉(zhuǎn)換。于是大家開始燒水一沒錯(cuò),就像是重復(fù)蒸汽機(jī)的過程一樣,讓蒸汽隨便推動(dòng)一個(gè)輪子,目的就是讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)里瘋狂轉(zhuǎn)動(dòng),電流就產(chǎn)生了,這就是發(fā)電機(jī)。反過來執(zhí)行這個(gè)動(dòng)作,讓電流產(chǎn)生磁場(chǎng)推動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),就是電動(dòng)機(jī),也叫馬達(dá)。

聰明的朋友們可以看出,相比于電池驅(qū)動(dòng)的直流電,這種靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)得到的電,其電流方向其實(shí)是一直在變動(dòng)的——準(zhǔn)確地說,是一種周期性地“交換”。這就是直流電和交流電的本質(zhì)區(qū)別??梢哉f,如果把這種電流直接用電線傳輸出去,用在馬達(dá)上,那就是一個(gè)基礎(chǔ)款的交流電發(fā)電系統(tǒng)了。

但這里出了個(gè)大問題——在電線的另一頭,由于電流方向也是周期性變換的,那么輪子就沒法持續(xù)朝一個(gè)方向轉(zhuǎn),而是左右橫跳!也就是說,人們沒法造出交流電動(dòng)機(jī),所以只能把發(fā)電機(jī)流出來的電通過勵(lì)磁等方式轉(zhuǎn)成直流電,再用“低壓輸電法”傳輸,轉(zhuǎn)給直流電動(dòng)機(jī)使用。而交流電呢?對(duì)不起,只能用來點(diǎn)點(diǎn)燈,因?yàn)闊襞莶恍枰绷麟娨部梢粤痢?/p>

這個(gè)直流電系統(tǒng)的代表,就是當(dāng)時(shí)的電力大佬——愛迪生。

1884年,一個(gè)塞爾維亞小伙帶著一封介紹信來美國找愛迪生,傾訴了自己對(duì)他的崇拜之情,并且邀請(qǐng)他一起搞交流輸電和交流電動(dòng)機(jī)!創(chuàng)造一個(gè)由交流電驅(qū)動(dòng)的新世界!

這個(gè)塞爾維亞,人就是我們可憐的特斯拉。大佬說可以,但別急,你改造我們公司的直流電系統(tǒng)試試,再議不遲。

如同某些卑鄙狡猾的甲方一樣,愛迪生并不希望交流電取代自己的直流電。等第二年,特斯拉找愛迪生要錢的時(shí)候,愛迪生,賴賬了。

雷電交加的對(duì)決

憤怒的葡萄在特斯拉心里種下了種子,他決定自己找金主公司“西屋”,用交流電取代直流電。

直流電的缺點(diǎn)很明顯:它的電壓沒法升高,在輸電線上的損耗相當(dāng)大。強(qiáng)弩之末,勢(shì)不能穿魯縞,想要多用電,只能多:修發(fā)電站。

可哪個(gè)城市也受不了每十公里一個(gè)發(fā)電站??!更何況,鄉(xiāng)下的人就更別奢求用電了。特斯拉的解決方案是這樣的:先用變壓器把交流電變成高壓交流電,到目的地再變低壓電,到時(shí)候是直接用來點(diǎn)燈泡,還是轉(zhuǎn)換給直流發(fā)動(dòng)機(jī)來轉(zhuǎn)圈圈,就悉聽尊便了。

這事很快就被愛迪生發(fā)現(xiàn)了。

愛迪生辦過報(bào)紙,名望又大,在媒體界說得上話,便想盡一切辦法來阻止交流電的發(fā)展。

就跟現(xiàn)代人妖魔化輻射、食品添加劑似的,愛迪生專門找人猛黑交流電。他找到一個(gè)叫布朗的牙醫(yī),這個(gè)布朗也是交流電的hater。他倆琢磨出來一個(gè)非常下作的主意:找小學(xué)生去偷流浪貓狗,用交流電電給大家看,以表示交流電超危險(xiǎn)。后來不過癮,就電馬和大象。1890年,布朗身為政府部門死刑委員會(huì)顧問,干脆在愛迪生的協(xié)助下搞了一個(gè)交流電電刑椅,并準(zhǔn)備電死一個(gè)囚犯。

在輿論的壓力之下,特斯拉和西屋公司選擇了悶聲發(fā)財(cái),靜靜地看著愛迪生作妖。他鬧得越大,其實(shí)越將在未來證明交流電有多好用。

勝利卻慘淡的結(jié)局

這場(chǎng)大戰(zhàn)的塵埃落定取決于……錢。沒人跟錢過不去,交流電作用距離遠(yuǎn)、消耗低,價(jià)廉物美,甭管你愛迪生怎么一哭二鬧三上吊,仍阻擋不了科技變革的車輪。最終,“黑紅藝人”愛迪生徹底失敗,連他的公司都被資本家并購了。

1893年1月,芝加哥萬國博覽會(huì)開幕,作為燈光支持方,特斯拉的交流電在博覽會(huì)大放異彩——大放異彩這個(gè)詞可真不是夸張,當(dāng)天特斯拉就用交流電點(diǎn)亮了數(shù)萬盞電燈,這在當(dāng)時(shí)可是不得了的事呢!

又過了四年,特斯拉再次搞出了一個(gè)大動(dòng)作。他造出了異步感應(yīng)發(fā)電機(jī),解決了交流電不能讓轉(zhuǎn)子一直轉(zhuǎn)的老大難,讓交流電的電荷洪流可以直接驅(qū)動(dòng)大型工業(yè)電動(dòng)機(jī),這種方法一直被沿用到現(xiàn)在!

可惜的是,由于愛迪生一生致力于給特斯拉潑臟水,導(dǎo)致特斯拉的路人緣奇差,坊間還流傳著他“導(dǎo)致了通古斯大爆炸”“發(fā)明了死光武器”云云,搞得他好像不是一個(gè)工程師,而是一個(gè)巫師似的。

一代奇才特斯拉晚年更是貧困潦倒,連治病的錢都沒有,最終死在了一家小旅館。由于特斯拉拒絕跟宿敵愛迪生一起領(lǐng)獎(jiǎng),也錯(cuò)失了獲得諾貝爾獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)。用今天的話來講,人生有起有落,特斯拉的人生卻是起起落落落落落落啊……

特斯拉的人設(shè)到底有多逆天!

·無線電報(bào)最初由特斯拉發(fā)明

我們知道,無線電報(bào)的發(fā)明者是馬可尼。但事實(shí)上,最初研究無線電報(bào)的人是特斯拉!十九世紀(jì)九十年代,著名商人JP摩根邀請(qǐng)?zhí)厮估瓰樽约貉芯堪l(fā)明無線電報(bào),特斯拉在研究無線電報(bào)的過程中發(fā)現(xiàn),這玩意實(shí)在過于簡單,轉(zhuǎn)身投入到更高級(jí)的領(lǐng)域——無線輸電,最終失去了無線電報(bào)的專利權(quán)。

·特斯拉建立第一個(gè)水力發(fā)電站

1897年,尼亞加拉水電站中第一座10萬匹馬力的發(fā)電站建成,成為35公里外的紐約州水牛城的主要供電來源。這項(xiàng)科學(xué)上的百年奇跡,就是特斯拉在三十多歲時(shí)的一項(xiàng)設(shè)計(jì),當(dāng)中共運(yùn)用了他9項(xiàng)專利發(fā)明,包括特斯拉所發(fā)明的交流電發(fā)電機(jī)和交流電輸電技術(shù)。

·特斯拉居然發(fā)明了人造閃電

1899年,特斯拉在科羅拉多斯普林斯進(jìn)行研究。在實(shí)驗(yàn)室中,特斯拉成功制造出人造閃電。他通過自己的接收器觀察了閃電并研究了大氣電,并在此基礎(chǔ)之上,通過計(jì)算得出地球的共振頻率接近8赫茲。

·特斯拉制造振動(dòng)機(jī),差點(diǎn)將紐約夷為平地

二十世紀(jì)三十年代,特斯拉制造出了振動(dòng)機(jī)。在測(cè)試中,振動(dòng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng),并造成了周圍房屋的倒塌。當(dāng)時(shí)的一些雜志評(píng)論說:“特斯拉利用一次人工誘發(fā)的地震,幾乎將紐約夷為了平地?!?/p>

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