一百多年来,从人类第一次使用电开始,电力技术的进步一直在不断改变着我们的生活。但是你知道最初这些电力发明是如何而来,又是谁发明创造的吗?本文属于电力科学家和他们的发明与发现系列报道,带您了解特斯拉、爱迪生、法拉第等电气化先驱的发明成就,以及这些发明背后的故事。人物生平科学界有一个

首页 > 输配电 > 电网建设 > 人物 > 正文

交流输电之父——特斯拉

2017-01-04 09:30 来源:亮报 作者: 赵杨

一百多年来,从人类第一次使用电开始,电力技术的进步一直在不断改变着我们的生活。但是你知道最初这些电力发明是如何而来,又是谁发明创造的吗?本文属于“电力科学家和他们的发明与发现”系列报道,带您了解特斯拉、爱迪生、法拉第等电气化先驱的发明成就,以及这些发明背后的故事。

人物生平

科学界有一个普遍共识:人类历史上曾经出现过两个公认的旷世天才——达-芬奇和尼古拉-特斯拉。美籍发明家尼古拉-特斯拉是电气化领域的先驱,是他发明和创造了交流电系统,发明了特斯拉线圈、电机和高压变压器,创造出了第一台无线电遥控的机器、X光设备、霓虹灯、电能仪表、电子治疗仪……他在科学和工程学领域取得了大约一千项发明。当今世界的电力科学发明体系仍然建立在特斯拉留下的遗产之上。特斯拉还是个有远见的预言家,他率先提出的概念有电子显微镜、激光、电视、移动电话、互联网和许多其他与我们日常生活紧密相关的事物。

1856年7月10日,尼古拉-特斯拉出生在克罗地亚。1875年,特斯拉在奥地利的格拉茨理工大学学习物理学、数学和机械学。1884年,他前往美国,在爱迪生实验室工作。

1886年特斯拉成立了自己的公司。1891年特斯拉取得了特斯拉线圈的专利。1893年,在芝加哥举行的哥伦比亚博览会上,特斯拉向美国民众展示了交流电的可靠性和安全性。

在赢得著名的19世纪80年代的“电流之战”及在1894年成功进行短波无线通信试验之后,特斯拉致力于商业化的洲际电力无线输送,但最终特斯拉的无线传输试验并没有成功。

更可悲的是,当特斯拉的交流电相关专利权到期时,没有任何收入来源的特斯拉只能靠社会救济金度日。

1943年1月7日,87岁的特斯拉在简陋的旅馆客房中去世。纽约市长在电台中播发了特斯拉的讣告:“他去世时一贫如洗,但他却是这个世界上为人类造福最多、最成功的人之一……如果将他的发明从我们的生活中抽走,工厂车间将停止运转,电车和汽车将停运,我们的城市将陷入黑暗。”

交流电的胜利

关于电能的输送方式,是采用直流输电还是交流输电,在历史上曾引起过很大的争论。100多年前,“老实”的直流电是主流,当时主要的电能动力设备——电动机使用的都是直流电。大家都知道,爱迪生发明了电灯,但在发明了电灯之后,如何将电从发电厂送到街区、大楼乃至居民住宅,成为关键问题。如果采取直流输电方式,线路上的热损耗太高,不能实现远距离输电。

为了解决上述问题,特斯拉发明了以交流发电机供电的三相交流供电系统,使用变压器以高电压、低电流的方式输电,大大降低了输电线路上的热损耗,实现了远距离送电。但是多年来爱迪生的公司一直是投资开发直流供电系统的,他不甘心就此让位给交流供电系统,于是与特斯拉展开了一场激烈的竞争。爱迪生声称使用交流电比直流电危险得多。为了证明使用交流电的安全性,特斯拉专门举行了记者招待会,他让交流电从“特斯拉线圈”通过他的身体点亮了灯,使在场记者看得目瞪口呆,由此改变了公众对交流电的看法。从此交流供电系统广为社会采用。

无线传输能量的梦想

特斯拉制作出著名的装置——特斯拉线圈后,很快又发现,在两个频率相同的特斯拉线圈之间,可以发射和接收强烈的无线电信号。

1897年9月,特斯拉发明了完善的、可操作的无线电通信系统,成为世界上最早的无线电技术蓝本。但这并不是特斯拉想要的,“从自然界获取用之不竭的能量,并用无线传输的方式实现长距离输送”才是他的终极目标。特斯拉相信,能够进行无线传播的不只是电信号。

1900年,特斯拉提出了一个方案:通过无线通信将整个世界纳入到一个系统中,新闻、音乐、股市、邮件、军事通信,甚至是图片,都可以任意传输。事实上,特斯拉提出的正是互联网的原型。特斯拉说服了金融巨头摩根资助他建造了一座叫“沃登克里弗”的巨塔,他希望这座塔可以将低频高压电流转化为高频电流,以空气作为媒介传送,进行能量和信息的无线传输。然而,特斯拉的无线传输试验最终并没有成功。

延伸阅读:这些电力人的朋友圈照片 承包了一整年的笑点!

我国直流输电现状 交直流输电哪个更好?

特斯拉的又一次超越 解决价格和充电时间

【知识点

特斯拉的主要发明

交流电

尽管爱迪生曾经百般阻挠,但特斯拉还是成功地将交流电带给了我们。交流电比直流电更为廉价,也更为安全。特斯拉用自己的身躯证明了这一点。

最早的交流发电机

特斯拉线圈

特斯拉线圈是一种特殊的变压器,它可以把很低的电压升高很多倍,甚至变成上百万伏的高压电。它的原理是使用变压器使普通电压升压,然后经由两极线圈,从放电终端放电。简单来说,它是一个人工闪电制造器,也可用于远程输电。特斯拉线圈的重要性在于,它让工程师们意识到了电的本质以及如何运用电。

特斯拉线圈

无线电

特斯拉关于无线电基础技术的制定和完善,为他赢得了无线电之父的美誉。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。他还阐述了无线电通信的基本原理以及无线电台是如何工作的。

X光射线

1895年,德国科学家威廉-康拉德-伦琴发现了X射线。伦琴的发现启发了特斯拉,他采用真空管来制造X射线,形成的图像被他称为阴影照相。特斯拉被称为美国拍摄X光照片的第一人。他还论述了X射线实验中对人体的伤害。

特斯拉拍摄的第一张X光照片

霓虹灯

虽然荧光灯和霓虹灯并不是特斯拉发明的,但他对它们的改进贡献良多。特斯拉进行了一个实验,使霓虹灯产生了四类不同的光。现在霓虹灯点亮了世界各地的大城市。

远程控制

1898年,特斯拉曾展示了可远程操控的船模,通过无线电波来操作螺旋桨和灯光。当时船模配有多块大号电池,以及无线电信号控制器。远程控制的理念至今仍被广为应用,如机器人、火箭、卫星都是无线远程控制技术的产品。

亚当斯发电厂变电站

尼亚加拉瀑布委员会曾经为了能够长年利用瀑布的巨大能量,寻找一家公司来建造水力发电站。在见证了特斯拉和西屋电气公司的成果后,他们签下了合同。1896年,亚当斯发电厂变电站开始运转,向纽约水牛城供电。该发电厂被认为是具有革命性的,为现代水力发电厂设立了标准。

延伸阅读:这些电力人的朋友圈照片 承包了一整年的笑点!

我国直流输电现状 交直流输电哪个更好?

特斯拉的又一次超越 解决价格和充电时间

原标题:交流电之父——特斯拉

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳