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让全世界进入电气时代特斯拉如何让电变得廉价

发布时间:2021年12月15日    点击:[0]人次

大家好,我是本文的作者苏苏,欢迎阅读我的科学文章,喜欢的可以关注我哦!电在日常生活中是不可或缺的,有电的时候你可以看电视、玩游戏,可是一旦停了电,就什么都干不了了,但是你知道是谁把电带给我们的吗?这个人就是尼古拉·特斯拉,所以我们要非常感谢这位伟大的科学家,因为电让我们的生活变得丰富多彩,也推动了现代科技的迅猛发展。为了使人们用上便宜又安全的电,特斯拉和爱迪生还爆发了历史上著名的电流大战。想知道当时这两位著名的科学家是如何交战的吗?战况又是怎样的呢?特斯拉从小就有惊人的想象,据说他能在脑海中进行思想实验,光靠着想象就能把复杂的物理实验给做出来。

年轻时特斯拉对电气科学一见钟情,于是凭借自己神奇的想象力和永不放弃的毅力,在电气科学领域中取得了一系列的伟大成果,这一切的开端都是来自于他伟大的创意。创造新的发电方式来取代直流电,他坚定的认为,交流电更适合远距离输电,他不断地在脑海中模拟,想象实验怎么才能实现。一天傍晚,他突然捡起一只树枝,开始在地上画图,当时的特斯拉就这样在地上画出了交流电发电机的草图。你可能会好奇,为什么交流电会比直流电更适合远距离输电,这就要从电流是什么以及从哪里来说起。电是一群小电子,没拉下开关之前,这些小电子都在原地乱窜,一拉下开关,小电子就沿着电线从高电势处跑向低电势处,就像水沿着水管从高处流向低处一样。

于是小电子的定向移动就形成了电流,但电流的方向可是于小电子奔跑的方向相反的。小电子按照不同的奔跑方式,形成了直流电与交流电,在电路中始终沿着一个时针方向奔跑的小电子形成了直流电,也就是说,直流电的方向不会改变。时而顺时针,时而逆时针奔跑的小电子形成了交流电,交流电的方向就在不断的变化着,这也是直流电与交流电最大的区别。家里的店是从哪儿来的呢?是发电厂拉了一条长长的电线到你家的,但是发电厂离市区可不近,在这么远的路程上,电总会在途中神秘消失。这是因为大群的小电子拥挤着在电线里跑,一拥挤电线就会发热,一部分电能转换为热能跑了,就好像水蒸发了一样。

要想减少这种蒸发,有一个办法,采用高电压输电,因为电压一高,小电子就不会那么拥挤的往前跑,而是更有秩序的排队走,这样电线就不会那么发热,损耗的电能也就小了。所以发电厂就需要采取高电压的方式进行远距离输电,减少损耗。可是你知道吗?做科学需要钱,因为要把想法变为现实,需要不断的实验不断的修正,而这些都离不开钱,所以特斯拉带着草图,踏上了寻找资金之旅。他曾经为发明大王爱迪生工作了一段时间,但是当特斯拉发现了爱迪生提倡的直流电输出的缺陷,他更加坚定了发明交流电来实现发电、输送、使用系统的想法。后来特斯拉离开了爱迪生公司,但是一直发展的不太顺利,一度穷到只能做挖土这样的苦力活去赚取生活费的地步。

但是特斯拉从来没有放弃,一穷二白的他一边打工,一边做实验和发明,终于他的发明被认可了,有人投资给他成立了一间实验室,从此他不分昼夜的研发攻克技术难题。1888年,第一台交流发电机成功问世,你知道这说明了什么吗?说明交流电可以替代直流电,可以为任何机器提供持续不断的电力,无论是灯泡、电扇、电梯,还是更大型设备。面对交流电的问世,爱迪生非常担心自己的电力生意被特斯拉抢走,他开始宣传交流电不安全,声称只要用了交流电六个月内保证会出危险,他甚至还用交流电,在动物园里电死了一只发疯的大象来做证明。而特斯拉为了证明交流电是安全的,他做一个极为危险的举动,让高压交流电通过他的身体。

不过大家不用担心,其实这是一个叫做特斯拉线圈的特殊装置,特斯拉很安全。这个装置所产生的百万伏电压的交流电,只会让特斯拉被明亮的光芒包围,而当他的指尖和发梢都发出耀眼的光芒时,在场的人无不被震惊。而真正一决雌雄的时刻,是在1893年芝加哥世界博览会,这是历史上第一次由电点亮的世界博览会。对战的双方是直流电对交流电,竞拍这次会场的电力布置。当整个展馆内10万支白炽灯被点亮时,几乎没有人再怀疑交流电的优势,结果没有任何悬念,交流电胜出。因为直流电方案太贵了,价格远远高出交流电。那么为什么交流电这么便宜,而直流电那么贵呢?

我们都知道,交流电要采取高电压的方式进行远距离输电,才能减少损耗,那么如何提高输电电压呢?爱迪生和特斯拉都必须要解决这个技术难题,幸运的是,特斯拉率先找到了办法。一个能够增大电压的神器变压器,这个神器不仅会改变电压的大小,价格也不高,它有一个闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成,小电压从头进去,大电压从尾巴出来,但是只有交流电才能启动变压器。当线圈里通过方向不断变化的交流电时,就会在铁芯的通道里产生一种神奇的力量,变化的磁场。这种神奇的力量就会在另一端的线圈中产生新的交流电,更为神奇的是,可以通过控制两端线圈的圈数,来改变两端交流电的电压大小。

线圈圈数多的一端点压就大,这样就能提高输电电压了。但改变不了方向的直流电,就无法产生这种力量了。而可怜的爱迪生没有办法,只好用一些费钱费力的方法增大电压,他每隔一公里就建一个发电站,这个做法一下子就把直流电的成本抬高了,因此借助变压器的功能,便宜的交流电当之无愧中标成功。1893年5月,夜幕降临时,美国总统按下按钮,展会场地顿时闪耀灿烂灯光,这是有史以来最不可思议的灯光展示,而这些美丽的光芒就是由特斯拉交流电所驱动的。后来特斯拉又用交流电系统,获取了尼亚加拉大瀑布的能量,实现了电力全美和全球的传输。从此交流电成为了人类主要的输电方式,世界被点亮了,电气时代开始了。那么我们今天的文章到这里就结束了,如果你喜欢我的文章,欢迎关注苏苏哦!

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