電流之戰——特斯拉與愛迪生
尼古拉特斯拉和托馬斯愛迪生在 19 世紀末的對抗可以稱為真正的戰爭，他們的競爭仍然被稱為電能傳輸技術將在世界上佔據主導地位並非沒有原因“電流之戰”。
特斯拉的交流電線路或愛迪生的線路技術是一個真正劃時代的爭論，這一點直到 2007 年底才提出，紐約最終完成了對交流電網絡的過渡，有利於特斯拉。
第一台產生直流電的發電機可以很容易地連接到線路，從而連接到消費者，而交流發電機則需要與所連接的電力系統同步。
重要的是，為交流電設計的消費者最初並不存在，並且發明了直接為交流電供電設計的感應電動機的有效修改。 尼古拉·特斯拉 直到 1888 年，也就是愛迪生在倫敦啟動第一座直流發電站六年後。
愛迪生在 1880 年為其產生和分配直流電的系統申請專利後，其中包括三根電線——零、正 110 伏和負 110 伏，這位偉大的燈泡發明者現在有信心“他會讓電燈變得如此便宜只有富人才會使用蠟燭。 »
因此，如上所述，第一個直流電廠由愛迪生於 1882 年 1 月在倫敦啟動，幾個月後在曼哈頓啟動，到 1887 年，一百多個愛迪生直流電廠在美國運行。特斯拉當時正在為愛迪生工作。
儘管愛迪生的直流系統看似前景光明，但它們有一個非常明顯的缺點。電線用於遠距離傳輸電能，正如您所知，隨著電線長度的增加，其電阻會增加，因此不可避免地會產生熱損失。因此，這個問題需要一個解決方案——降低電線的電阻，使它們變粗，或者增加電壓以降低電流。
那時，沒有提高直流電壓的有效方法，線路中的電壓還沒有超過 200 伏，因此只能在不超過 1.5 公里的距離內輸送大量電力，如果此外，由於需要傳輸電力，因此需要使用大截面的昂貴電線。
因此，在 1893 年，尼古拉·特斯拉和他的投資者、企業家喬治·威斯汀豪斯接到一份訂單，要用 20 萬個燈泡照亮芝加哥的一個集市。這是一場胜利。三年後，第一座交流電水力發電廠在尼亞加拉大瀑佈建成，將電力輸送到附近的布法羅市。
換句話說，到 1928 年，美國已經停止開發直流系統，完全相信交流電的優勢。又過了 70 年，他們開始拆除，到 1998 年紐約的直流用戶數量不超過 4600，到 2007 年一個都沒有，當時聯合愛迪生公司的總工程師象徵性地切斷了電纜和“直流電的戰爭”電流”結束了。
改用交流電對愛迪生打擊很大，他感到很挫敗，開始起訴侵犯他的專利權，但法官的判決對他不利。愛迪生並沒有停下腳步，他開始組織公眾示威，他用交流電殺死動物，試圖讓所有人相信使用交流電的危險，反之亦然——他的直流網絡的安全性。
最終發展到 1887 年，愛迪生的搭檔工程師哈羅德·布朗提議用致命的交流電處決罪犯。西屋和特斯拉為此沒有提供發電機，甚至為被判處電椅死刑的妻子凱默聘請了律師。但這並沒有挽救，1890 年，凱姆勒被交流電處決，愛迪生確保這位受賄的記者為此在他的報紙上向西屋電氣公司潑了泥巴。
儘管愛迪生的公關一直很糟糕，但特斯拉的交流系統注定要成功。交流電壓可以使用變壓器輕鬆有效地升壓，並通過電線傳輸數百公里的距離而不會造成太大損失。高壓線路不需要使用粗導線，變電站電壓的降低使得向用戶提供低壓以供應交流負載成為可能。
這要從 1885 年特斯拉從愛迪生公司退休開始，他與西屋公司一起購置了幾台 Golar-Gibbs 變壓器和一台由 Siemens & Halske 製造的交流發電機，然後在西屋公司的支持下開始了自己的實驗。結果，實驗開始一年後，第一座 500 伏發電廠在馬薩諸塞州的大巴靈頓開始運行。
當時還沒有適用於高效交流電的電機，1882 年特斯拉發明了多相電機，並於 1888 年獲得專利，同年第一台交流電錶出現。三相繫統於 1891 年在美因河畔法蘭克福的一次展覽會上推出，1893 年西屋公司贏得了在尼亞加拉瀑佈建造發電廠的招標。特斯拉相信，這座水力發電廠的能源足以供應整個美國。
為了調和特斯拉和愛迪生的關係，尼亞加拉電力公司委託愛迪生修建一條從尼亞加拉瀑布站到布法羅市的電力線。結果，愛迪生旗下的通用電氣收購了製造交流電機的湯姆森-休斯頓公司，並開始自己製造。
於是愛迪生又拿到了錢，但反 AC 的宣傳並沒有停止——他在報紙上發表並分發了 1903 年 AC 在紐約月神公園處決大象 Topsy 踐踏三名馬戲團工作人員的照片。
直流電和交流電——優點和缺點
從歷史上看，直流電已廣泛用於為交通運輸中的串聯勵磁電動機供電。這種電機的優點在於它們以低每分鐘轉數產生高扭矩，並且可以通過簡單地改變提供給電機勵磁繞組的直流電壓或通過變阻器來輕鬆調整該轉數。
當勵磁繞組的電源極性發生變化時，直流電機幾乎可以瞬間改變旋轉方向。因此，直流電動機仍然廣泛應用於內燃機車、電力機車、有軌電車、無軌電車、各種電梯和起重機上。
直流電可以給白熾燈、各種工業電解裝置、電鍍、焊接供電沒有問題；它還成功地用於為複雜的醫療設備供電。
當然，直流電在電氣工程中是有用的，因為相應的電路易於計算和控制，所以到 1887 年美國有一百多個直流電廠也不是沒有道理的，其中的工作由托馬斯·阿爾瓦·愛迪生 (Thomas Alva Edison) 領導。顯然，DC 在不需要轉換時很方便，即。電壓升高或降低，這是直流電的主要缺點。
儘管愛迪生努力引入直流輸電系統，但此類系統也有一個明顯的缺點——需要使用大量材料和顯著的傳輸損耗。
事實上，第一條直流線路中的電壓不超過 200 伏，可以在距發電廠不超過 1.5 公里的距離內傳輸電力，而在傳輸過程中會消耗大量能量（記住 焦耳-楞次定律).
如果仍然需要在更遠的距離上傳輸更多的電力，則必須使用又粗又重的電線，結果證明這是非常昂貴的。
1893 年，尼古拉·特斯拉開始引入他的交流系統，由於交流的本質，該系統表現出高效率。可以使用變壓器輕鬆轉換交流電，增加電壓，然後可以以最小的損耗將電能傳輸數公里。
這是因為當通過導線提供相同的功率時，由於電壓升高，電流可以減小，因此傳輸損耗較小，所需的導線橫截面也相應減小。這就是交流電網開始在世界範圍內推廣的原因。
機器和金屬切割機中的異步電動機、感應爐由交流電供電；它們還可以為簡單的白熾燈和任何其他有源負載供電。正是由於交流電，異步電動機和變壓器徹底改變了電氣工程。
如果出於某種目的需要直流電，例如給電池充電，現在總是可以藉助整流器從交流電中獲得直流電。