百年前特斯拉与爱迪生直交流电之战,现今看来则是各有所长
时间:2020-07-25 出处:时尚生活
在网路发达、知识传递神速的现代,我们可以轻鬆得知交流电与直流电的差别,它们各有所长,不同电力设备与需求会採用不同的电流类型,但是在过去电业刚起步、这两种电流发明伊始,人们并不了解箇中差异,更引起后世称为「电流战争」的直流电 vs. 交流电争霸战。从现在往回头看,那是一段让人津津乐道的历史。在 188
百年前特斯拉与爱迪生直交流电之战,现今看来则是各有所长

在网路发达、知识传递神速的现代,我们可以轻鬆得知交流电与直流电的差别,它们各有所长,不同电力设备与需求会採用不同的电流类型,但是在过去电业刚起步、这两种电流发明伊始,人们并不了解箇中差异,更引起后世称为「电流战争」的直流电 vs. 交流电争霸战。

从现在往回头看,那是一段让人津津乐道的历史。在 1880 年代,配电系统发明初期,当时电力系统是以爱迪生(Thomas Edison)的直流输电系统为标準,就如同樱桃小丸子主题曲所说的,爱迪生确实是个伟人,他改良灯泡,也为了灯泡发明了直流电力系统,并将电力普及到百姓生活。

百年前特斯拉与爱迪生直交流电之战,现今看来则是各有所长

直流电不仅点亮灯泡与人们的眼睛,不论电池或电机大多数电器内部,都是使用直流电。除此之外,直流发电机可以轻鬆并联,当电能需求小的时候还可以关掉部分发电机以节约能源,并联多个发电机更能进一步提高电力可靠性。

不过爱迪生同时也是个「出色」的商人。科技不会停滞不前,长江后浪也不断推着前浪,爱迪生底下的员工特斯拉(Nikola Tesla)是个不可多得的人才,除了成功改良多种电器,重新设计爱迪生发明的直流电发动机,还是个交流电研究者。

虽然许多电器内都是使用直流电,但直流电无法轻易改变电压,要改变电压只能重新开机再来一遍,转换过程将耗损大量能源,也正因为如此,直流电不利长途传输,通常电压越高、损耗越小,直流电在输送过程会不断损失,每隔 1 公里就要增设发电站,成本非常高。

但交流电没有这个问题,交流电可以透过变压器升降压,若是採用长途输电採用交流电,人们不用像输送直流电设置多座电厂,只要先升压调成高压电,接近目的地时再调降电压即可,能有效降低成本。

特斯拉早在大学时期就开始关注并学习交流电应用,在爱迪生底下工作时,也不断研究交流电发电机,只不过爱迪生已在直流电系统付出庞大心血与投资,故拒绝了特斯拉的设想。

百年前特斯拉与爱迪生直交流电之战,现今看来则是各有所长

不过特斯拉离开爱迪生最主要原因是「薪资纷争」跟「不受重视」,当时爱迪生曾允诺,若是直流发动机改良成功,将支付 5 万美元酬劳(相当于现在币值 100 万美元),然而努力达标后换来的只有拒绝与讪笑,得知也无法加薪后就愤而离职。

直到 1887 年,特斯拉才在西屋电气公司工作时研发出世上第一个交流电感应马达:异步电动机,并在 1888 年崭露头角。特斯拉研发的异步电动机非常有机会改变当时的电业生态,不仅展现出交流电在远距离高压传输的优点,还解决机器不能使用交流电的问题。

这也因此威胁到直流电的市场地位,因此以推广交流电为主的西屋公司与不少欧美公司正式对上爱迪生主导的直流输电系统,引发电流大战。

商人与发明家的对决

面对强劲的交流电系统,爱迪生为了让直流电系统稳居电业领导地位,发起一系列的攻击,开始在交流电「安全性」作文章,并公开将猫、狗与大象等活体以交流电电死,声称这就是交流电的风险,使大众对交流电留下可怕的印象。

爱迪生更发明了世界第一把交流电电椅。1890 年 8 月 6 日美国纽约州奥本监狱便使用电椅来处死犯人威廉‧凯姆勒(William Kemmler),只不过当时因电压不足仅 1,000 伏特,让凯姆勒度过常人难以想像的 8 分钟,直到第三次电击才死去。

至于最后直流电与交流电最后到底谁胜出?只能说特斯拉发研发的交流电系统足以改变世界,随着时代更迭,现在所使用的电网多是採用交流电系统就可看出。而当时特斯拉并没有申请交流电专利,若是当时有申请专利,或是更注重金钱与法律等「研究以外」之物,特斯拉应该可以成为世界数一数二的富人,也不会在穷困潦倒中去世。

从现在来看,直流电与交流电其实也不用争什幺孰优孰劣,就只是怎幺运用而已。在海底电缆等超长距配电的情况下,高压直流输电会比常见的交流电输电系统更便宜,电力流失也较少,一般电网则是以交流电网为主。



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