18新利最新登入尼古拉·特斯拉是如何改变我们使用能源的方式的?

当爱迪生努力将他的电灯商业化时，特斯拉解决了一个问题，这个问题在他还是奥地利格拉茨的约阿纳姆理工学校的学生时就引起了他的兴趣。当特斯拉还是一名学生的时候，他看到了一个Gramme的演示发电机。发电机是一种使用电能的发电机换向器——安装在机器轴上的触点——产生直流电而不是交流电。特斯拉向他的导师提到，也许可以去掉换向器，因为发电机工作时换向器会发出可怕的火花。这个建议遭到了老师的嘲笑，但却激发了特斯拉的想象力。

1881年，特斯拉有了一个灵感迸发的想法:如果有人能改变磁场在发电机的定子里而不是改变转子的磁极?这是一个颠覆传统的革命性概念。在传统的发电机中，静止的定子提供恒定的磁场，而一组旋转的绕组——转子——在该磁场中转动。特斯拉意识到，如果把这种安排颠倒过来，换向器就可以被淘汰。

当然，将这个想法变为现实需要多年的工作。特斯拉开始于1882年，当时他在巴黎的大陆爱迪生公司工作。白天，他会根据爱迪生的直流电源系统安装白炽灯照明系统。在业余时间，他会尝试交流电机的设计。这种情况持续了两年，直到特斯拉转到纽约的爱迪生机器工厂。据说，特斯拉向这位著名的美国发明家描述了他关于交流电的想法，但爱迪生没有表现出兴趣。18新利最新登入相反，他让特斯拉对现有的直流发电厂进行改进。特斯拉这样做了，但爱迪生没有给他适当的报酬，这让他很失望。特斯拉辞职了，两人从此分道扬镳。

在挖沟和陷入糟糕的商业交易之后，特斯拉终于得到了律师查尔斯·派克(Charles Peck)和西联汇款(Western Union)主管阿尔弗雷德·s·布朗(Alfred S. Brown)的资金支持。派克和布朗帮助特斯拉在离爱迪生位于曼哈顿的实验室只有几个街区远的地方建立了一个实验室，并鼓励这位年轻的工程师完善他的交流电机。特斯拉就是这么做的，他制造了后来被称为多相感应电动机。多相一词指的是基于多个交流电的电机，而不仅仅是一个。感应一词是指旋转的定子磁体在转子中感应电流的过程。特斯拉最初的电机是两相的，定子有两对电流磁铁，两相交流各一对。

1887年，特斯拉申请了7项美国专利，描述了一个完整的交流系统，该系统以他的感应电机为基础，包括发电机、变压器、输电线路和照明。几个月后，特斯拉在美国电气工程师协会发表了一篇关于他革命性的新系统的演讲。这次演讲引起了轰动，尽管爱迪生发起了一场反对交流电的运动，但还是让许多专家相信交流电系统不仅仅是可行的，而且比直流电要好得多。

要把一个好主意推向市场，需要一些影响力。在这种情况下，影响力来自一位在铁路行业发了财的发明家。在下一页阅读更多关于他对特斯拉工作的支持。

乔治·威斯汀豪斯(George Westinghouse)自己的电力公司正在努力制定一个成功的交流电力系统的细节，他听说了特斯拉1888年的演讲，立即产生了兴趣。当派克和布朗找到西屋公司，想把特斯拉的发明商业化时，负责铁路的企业家气闸提出了一个慷慨的提议。他同意支付2.5万美元的现金，以及5万美元的纸币，并为发动机产生的每马力电力支付一小笔版税。

西屋电气将特斯拉的发明带回了宾夕法尼亚州的匹兹堡。他希望利用这项技术为该市的有轨电车提供动力。特斯拉紧随其后，作为西屋电气公司的一名员工，他为该计划的实施提供了咨询。这个项目进行得并不顺利，特斯拉经常与西屋电气的工程师发生冲突。然而，最终，大家齐心协力18新利最新登入想出了一个正确的公式:一个基于三相，60周期电流的交流系统。今天，几乎所有美国和加拿大的电力公司都提供60个周期的电流，这意味着交流电在一秒钟内完成60次方向变化。这就是系统的频率。

到19世纪90年代初，爱迪生和DC的支持者感到了真正的威胁。他们继续声称交流电是危险的，并指出1890年一次灾难性的电刑尝试作为证据。但他们在1893年遭受了严重的打击，当时西屋公司赢得了芝加哥世界博览会的照明竞标。他的竞争对手是通用电气(GE)，该公司由爱迪生通用电气和汤姆森-休斯顿公司合并而成。通用电气是直流电力领域的领军企业。西屋公司凭借成本赢得了竞标，但当总统格罗弗·克利夫兰(Grover Cleveland)按下开关，点亮了横跨整个展览场地的10万盏白炽灯时，几乎没有人怀疑交流电的优越性。

西屋公司在1895年设计了一座水力发电厂，安抚了许多剩下的怀疑者尼亚加拉大瀑布它融合了交流技术的所有进步。起初，该发电厂只向纽约的布法罗供电。但没过多久，电力就被输送到了纽约市，帮助巩固了百老汇在公众想象中的“白色大道”地位。

此时，特斯拉已经不再关心电厂的日常细节和交流电的实际应用。他搬回了纽约市，在那里他开设了一个新的实验室，在那里他可以探索其他的想法、机器和设备。这些发明中有许多与发电或电力无关。但他对电气工程领域的影响是巨大的。事实上，可以说特斯拉的交流电机和多相交流系统赢得了电流之战，因为它们构成了所有现代发电和配电的基础。18新利最新登入然而，直流电——爱迪生的宝贝——并没有完全消失。它仍然经营汽车电气系统、机车和某些类型的电动机。

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当我还是个孩子的时候，每周六早上，“校舍摇滚”都会在电视上唱它的课程。还记得那个关于母亲必需品的故事吗?那本关于美国伟大发明家的书:伊莱·惠特尼、塞缪尔·莫尔斯、亚历山大·格雷厄姆·贝尔，当然还有托马斯·爱迪生。有趣的是尼古拉·特斯拉没来。然而，当你读到特斯拉和19世纪末的电力大战时，有一件事让你印象深刻，那就是主要参与者是多么无情。18新利最新登入毕竟，有很多利害攸关的事情，比如谁将通过给整个国家布线而致富。爱迪生也许是一位伟大的发明家，但他并不总是友好的，他也不总是公平的。在许多方面，他试图迫使特斯拉让路，以确保他的直流发电模式——以及他的声誉——仍然牢牢地扎根在公众的脑海中。

当我写美国历史上的这段时间时，另一件令我震惊的事情不是即将到来的光明，而是黑暗。在工程师们给纽约市装上电线，白炽灯泡从每个角落闪耀之前，即使有煤气灯，街道也一定是非常黑暗的地方。在世纪之交的深夜散步，即使是最勇敢的人也会感到一丝恐惧。只有当灯光终于亮起，伟大的高谭市才能成为它一直渴望成为的样子——不夜城。

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