'Cuộc chiến hiện tại: Sự cắt giảm của đạo diễn' cho thấy hệ thống năng lượng điện đã trở thành như thế nào

'Cuộc chiến hiện tại: Sự cắt giảm của đạo diễn' cho thấy hệ thống năng lượng điện đã trở thành như thế nào Các tòa nhà tại Triển lãm Columbia Thế giới 1893 ở Chicago, được chiếu sáng bởi dòng điện xoay chiều của George Westinghouse. Thư viện bảo tàng hiện trường / Wikipedia, CC BY

Nhiều chuyên gia xem lưới điện là thành tựu kỹ thuật lớn nhất của thế kỷ 20. Nhưng nếu Thomas Edison, người phát minh ra nhà máy điện thương mại đầu tiên, đã có cách của mình, lưới điện hiện đại sẽ không được xây dựng. Thay vào đó, Hoa Kỳ sẽ được cung cấp bởi nhiều nhà máy điện đốt than, cách nhau khoảng một dặm, không có điện ở các khu vực nông thôn.

Một nhà tiên phong điện, kỹ sư và nhà phát minh George Westinghouse, đã bị thuyết phục rằng hệ thống của Edison sẽ không mở rộng, sử dụng thuật ngữ hiện đại. Khi Westinghouse nghe nói về một công nghệ cho phép điện được gửi qua khoảng cách xa chỉ với những tổn thất nhỏ, anh đã nhảy vào ngành kinh doanh điện.

"Cuộc chiến hiện tại: Cắt của đạo diễnAnh kể câu chuyện về cuộc thi của họ. Mặc dù bộ phim không hoàn toàn trung thành với lịch sử, nhưng nó cho thấy những đột phá công nghệ mạnh mẽ có vẻ bí truyền vào thời điểm đó có thể ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày như thế nào.

Mạng lưới điện của Hoa Kỳ có nhiều đường dây truyền tải 160,000 di chuyển điện từ các nhà máy điện đến các thành phố và thị trấn. Dòng điện xoay chiều làm cho nó khả thi.

Một lựa chọn quan trọng

Hiện tại Chiến tranh Hiện tại bật lên sự lựa chọn giữa dòng điện xoay chiều hoặc trực tiếp để di chuyển năng lượng điện từ các trạm phát điện cho khách hàng.

Dòng điện trực tiếp, hoặc DC, chảy đều đặn, giống như nước đổ từ bình vào ly. Đèn pin hiện đại chạy bằng pin DC, cung cấp năng lượng ổn định - ít nhất là cho đến khi chúng hết. Dòng điện xoay chiều, hoặc AC, định kỳ đảo ngược hướng, chảy và chảy giống như dòng nước chảy từ máy bơm tay cổ điển khi tay cầm được đẩy lên và xuống.

Cả DC và AC đều có thể được sử dụng để chạy bóng đèn và thiết bị, nhưng khi một trong hai loại dòng điện di chuyển qua dây cáp điện, nó sẽ mất một phần năng lượng đối với điện trở của dây dẫn. Tăng điện áp, hoặc áp suất làm cho dòng điện chạy, làm giảm đáng kể tổn thất. Ví dụ, nếu điện áp tăng gấp đôi, tổn thất điện năng giảm theo hệ số bốn.

'Cuộc chiến hiện tại: Sự cắt giảm của đạo diễn' cho thấy hệ thống năng lượng điện đã trở thành như thế nào Hình ảnh từ Harpers Hàng tuần công nhân chôn các đường dây điện DC từ trạm phát điện Pearl Street của Thành phố New York, 1882. Wikimedia

Khi hệ thống DC của Edison tiếp cận thị trường ở 1882, việc tăng điện áp để giảm tổn thất truyền tải vượt xa công nghệ thời đó. Mặt khác, việc tăng hoặc giảm điện áp AC - phiên bản mà Westinghouse đang phát triển - chỉ cần một miếng sắt không đắt tiền với một vài cuộn dây.

Westinghouse đã nhìn thấy tiềm năng cách mạng của bộ máy này, sẽ sớm được biết đến như là một máy biến điện áp, khi anh ta đọc một tài khoản kỹ thuật của một hệ thống được hiển thị tại Triển lãm phát minh London của 1885. Nhiều điều hành kinh doanh tốt hơn Edison, Westinghouse nhận ra sức mạnh mà có thể được truyền đi một cách hiệu quả trên nhiều dặm ở điện áp cao, giảm đáng kể sự cần thiết cho các nhà máy phát điện xây dựng.

Ông đã có được bằng sáng chế của Mỹ đối với máy biến áp và ngay lập tức thành lập Westinghouse Electric. Phải mất bảy năm nữa, và thiên tài của người nhập cư Serbia Nikola Tesla- người đã phát minh ra một loạt động cơ bền, thích ứng chạy trên AC, sau đó bán bằng sáng chế cho Westinghouse - trước khi mọi người nhận ra rằng điện AC cung cấp năng lượng rẻ hơn nhiều so với điện DC.

Câu chuyện phát minh

'Cuộc chiến hiện tại: Sự cắt giảm của đạo diễn' cho thấy hệ thống năng lượng điện đã trở thành như thế nào Máy biến áp thương mại đầu tiên, được thiết kế bởi William Stanley cho Westinghouse ở 1886, giúp dễ dàng tăng và giảm điện áp của dòng điện xoay chiều. Phòng thí nghiệm từ trường quốc gia, CC BY-NĐ

Như Steve Jobs tại Apple, Edison tạo ra những huyền thoại như anh đang tạo ra tương lai. Hiện tại Chiến tranh hiện tại lặp đi lặp lại một whopper mà Edison đã quay về việc gửi điểm số của nhân viên để tìm kiếm Trái đất cho dây tóc phù hợp để làm cho bóng đèn của anh ta bị cháy trong hơn vài phút.

Vào cuối thời đại 1870, Edison và nhà hóa học người Anh Joseph Swan đã sản xuất bóng đèn sử dụng các sợi bông được phủ carbon làm nguyên tố phát sáng. Bước tiến quan trọng của Edison là hoàn thiện thiết bị để hút không khí ra khỏi bóng đèn và bịt kín nó, ngăn không cho dây tóc cháy lên bằng cách loại bỏ oxy từ bên trong bóng đèn. Dây tóc trong bóng đèn sơ tán kéo dài trong nhiều giờ 13, nhưng câu chuyện phóng đại của Edison về những nhà thám hiểm đội mũ bảo hiểm tìm kiếm vật liệu kéo dài hơn một thế kỷ.

Hiện tại Chiến tranh hiện tại Cam kết phạm hai lỗi nghiêm trọng hơn. Đầu tiên, nó cho thấy Giáo hoàng Franklin, Kỹ sư trưởng của Westinghouse, tự điện giật mình khi lao động để hoàn thiện một máy phát điện xoay chiều ở Pittsburgh. Trên thực tế, Giáo hoàng đã làm việc cho Edison vào cuối thời kỳ 1860 trong các dự án bao gồm phát minh ra mã chứng khoán, và sau đó trở thành một luật sư bằng sáng chế với Westinghouse với tư cách là khách hàng. Ông chết vì sự cố thiết bị điện cao thế. trong tầng hầm Massachusetts của mình trong 1895, nhiều năm sau các sự kiện trung tâm của bộ phim.

Thứ hai, kết luận của bộ phim được đặt ở phần mở đầu của Hội chợ thế giới 1893 Chicago, được thắp sáng bởi Dòng điện xoay chiều của Westinghouse. Cảnh cắt qua lại để xử tử một kẻ giết người bị kết án ở New York, trên một chiếc ghế điện chạy bằng điện xoay chiều. Edison đã mời chào chiếc ghế điện cho các quan chức tiểu bang New York, với hy vọng làm mất uy tín của nguồn điện AC bằng cách biến nó thành đồng nghĩa trong tâm trí của công chúng với cái chết bằng cách điện giật. Nhưng mặc dù vụ hành quyết đã bị phá hỏng và phải mất bốn phút để người đàn ông bị kết án chết, gambit của Edison đã thất bại. Và nó đã diễn ra ở 1890, ba năm trước hội chợ.

DC hiện đại so với AC

Ngày nay, những tiến bộ trong điện tử công suất đã giúp việc biến đổi điện áp của DC với các thiết bị nhỏ hơn nhiều so với điện áp sử dụng cho AC, cho phép sử dụng dòng điện trực tiếp rộng hơn. DC cung cấp một số lợi ích quan trọng: Đó là những gì thiết bị kỹ thuật số và đèn LED mới của chúng tôi sử dụng, vì vậy nó tránh được tổn thất chuyển đổi từ AC sang DC.

Ắc quy xe điện chạy bằng dòng điện trực tiếp.

Đường dây DC cao thế bây giờ mang điện từ các đập thủy điện của Canada đến Boston. Các tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện trực tiếp và những người nhìn xa trông rộng đang tưởng tượng các tòa nhà có dây hoàn toàn cho DC, cho ăn đèn LED và sạc pin DC trong xe điện. Microgrids hiện tại trực tiếp tạo ra và lưu trữ điện tại địa phương có thể tăng khả năng phục hồi trước các thảm họa tự nhiên hoặc các cuộc tấn công có chủ ý.

Hệ thống điện của Hoa Kỳ cuối cùng có thể kết hôn với tầm nhìn của Edison và Westinghouse. Nhưng vì công nghệ AC có sức lan tỏa, quá trình chuyển đổi này có thể mất nhiều thập kỷ.

Để có một tài khoản chính xác hơn về Chiến tranh hiện tại, tôi khuyên bạn nên sử dụng cuốn sách tuyệt vời của nhà sử học Jill Jonnes, Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse và Cuộc đua của họ để điện khí hóa thế giới. Nhưng Chiến tranh hiện tại: Cắt của đạo diễn có hai điểm chính. Đầu tiên, tạo ra công nghệ là động lực cho sự vĩ đại của quốc gia trong phần lớn lịch sử nước Mỹ. Thứ hai, những phát minh có thể tạo ra nó trên thị trường là những thứ thực sự có thể thay đổi thế giới.

Giới thiệu về Tác giả

Jay Apt, Giáo sư, Trường Kinh doanh, Kỹ thuật và Chính sách công Tepper và Đồng Giám đốc, Trung tâm Công nghiệp Điện Carnegie Mellon, Đại học Carnegie Mellon

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

sách sách công nghệ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
by super User
Cuộc khủng hoảng khí hậu đang buộc hàng nghìn người trên thế giới phải chạy trốn khi nhà cửa của họ ngày càng trở nên không thể ở được.
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
by Alan N Williams và cộng sự
Báo cáo mới nhất từ ​​Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) tuyên bố rằng không có sự sụt giảm đáng kể
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
by Toby Tyrrell
Phải mất 3 hoặc 4 tỷ năm tiến hóa để tạo ra Homo sapiens. Nếu khí hậu hoàn toàn thất bại chỉ một lần trong đó…
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
by Brice Rea
Sự kết thúc của kỷ băng hà cuối cùng, khoảng 12,000 năm trước, được đặc trưng bởi một giai đoạn lạnh cuối cùng được gọi là Younger Dryas.…
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
by Frank Wesselingh và Matteo Lattuada
Hãy tưởng tượng bạn đang ở trên bờ biển, nhìn ra biển. Trước mặt bạn là 100 mét cát cằn cỗi trông giống như một…
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
by Richard Ernst
Chúng ta có thể học được nhiều điều về biến đổi khí hậu từ Sao Kim, hành tinh chị em của chúng ta. Sao Kim hiện có nhiệt độ bề mặt là…
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

năng lượng xanh2 3
Bốn cơ hội về hydro xanh cho vùng Trung Tây
by Christian Tae
Để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu, Trung Tây, giống như phần còn lại của đất nước, sẽ cần phải khử cacbon hoàn toàn nền kinh tế của mình bằng cách…
ug83qrfw
Rào cản chính đối với nhu cầu đáp ứng nhu cầu cần kết thúc
by John Moore, Trên Trái đất
Nếu các cơ quan quản lý liên bang làm đúng, khách hàng sử dụng điện trên khắp Trung Tây có thể sớm kiếm được tiền trong khi…
cây để trồng cho khí hậu2
Trồng những cây này để cải thiện cuộc sống thành phố
by Mike Williams-Rice
Một nghiên cứu mới xác định cây sồi sống và cây sung Mỹ là những nhà vô địch trong số 17 “siêu cây” sẽ giúp tạo ra các thành phố…
đáy biển phía bắc
Tại sao chúng ta phải hiểu địa chất đáy biển để khai thác gió
by Natasha Barlow, Phó Giáo sư về Thay đổi Môi trường Đệ tứ, Đại học Leeds
Đối với bất kỳ quốc gia nào được thiên nhiên ưu đãi dễ dàng tiếp cận Biển Bắc cạn và nhiều gió, gió ngoài khơi sẽ là chìa khóa để đáp ứng mạng lưới…
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
by Bart Johnson, Giáo sư Kiến trúc Cảnh quan, Đại học Oregon
Một đám cháy rừng bùng cháy trong khu rừng núi khô nóng quét qua thị trấn Cơn sốt vàng ở Greenville, California, vào ngày 4 tháng XNUMX,…
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
by Alvin Lin
Tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu của Nhà lãnh đạo vào tháng XNUMX, Tập Cận Bình cam kết rằng Trung Quốc sẽ “kiểm soát chặt chẽ nhiệt điện than…
Nước trong xanh bao quanh bởi cỏ trắng chết chóc
Bản đồ theo dõi 30 năm tuyết tan khắc nghiệt trên khắp Hoa Kỳ
by Mikayla Mace-Arizona
Một bản đồ mới về các hiện tượng tuyết tan khắc nghiệt trong 30 năm qua làm rõ các quá trình thúc đẩy quá trình tan chảy nhanh chóng.
Một chiếc máy bay thả chất chống cháy đỏ vào đám cháy rừng khi các nhân viên cứu hỏa đậu dọc con đường nhìn lên bầu trời màu cam
Mô hình dự đoán đợt cháy rừng kéo dài 10 năm, sau đó suy giảm dần
by Hannah Hickey-U. Washington
Nhìn vào tương lai dài hạn của cháy rừng dự đoán một đợt bùng phát cháy rừng ban đầu kéo dài khoảng một thập kỷ,…

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.