想不到和看不见的科技传奇

绿蜻蜓   发表于  2011-10-25 16:57

凤凰网的slogan叫做“科技有意思”,不过,并不是所有的科技产品都像苹果iPad那样有意思。很多看上去呆头呆脑的家伙,技术含量很高,却常常被人们遗忘在角落里。在这些看似平淡的产品和技术背后,还隐藏着很多具有传奇色彩故事。

大发明家也曾看走眼

大家都知道爱迪生发明了电灯,其实除了电灯,爱迪生和他的团队(后来成立了通用电气公司)还创造了很多跟电气相关的产品,包括高效率的发电机组和各种低压配电设施。不过,把电能从发电厂输送到千家万户的交流高压输电技术,当时却并不被爱迪生看好。这其中还有一段有趣的传奇故事:

交流高压输电技术是由尼古拉•特斯拉提出的。大名鼎鼎的“特斯拉线圈”(红警中苏联的超级武器磁暴塔就是这玩意)就是以他的名字命名。这位老兄比爱迪生小9岁,但在交流电方面的研究却更深入。他制造出了第一台交流发电机。

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1884年的一天,28岁的特斯拉拿着一封介绍信来找他的偶像爱迪生。在偶像面前,他既激动又紧张,他提出了自己的想法:用交流发电机向用户传输电力。作为直流电的发明人,爱迪生并没有接受他的建议。四年以后,特斯拉跳槽到别的公司,将高压传输交流电的想法变成了现实。与爱迪生的直流传输相比,交流电的优势非常明显。其实,日常生活中使用的绝大多数电器,工作时都是使用爱迪生发明的直流电(包括现在炒得火热的“直流变频”空调)。但是,交流电比起直流电有很多优点:

一、交流电可以方便的用变压器改变电压,远距离输送;

二、交流发电机构造简单,生产交流电比直流电价格低;

三、在用直流电的地方用变压器将交流电变为直流电,即使这样也比用直流发电机造价低。

当然,极具产业化头脑的爱迪生并没有一根筋走到头,他和他的GE公司也很快转向了交流电气产品的研究和生产。后来,各种升压变压器以及用户端的低压变压器等传输、配电设备,都成为GE公司的重要产品。

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1917年,特斯拉获得了美国电机工程师学会颁发的爱迪生奖,以表彰他在交流电、电力传输方面的杰出成就。

你没听说过的电气卫兵——变压器、电力电容、电涌保护器

你知道“高压电”是用来干什么的吗?是为了尽量减少电能传送中的消耗。要把电厂发出的三相交流电(通常为380V)变为高压电,就需要先用变压器升高电压。当然,高压电通过粗粗的线缆传输到居民区后,还需要再用变压器将电压降低(110V或220V市电)接入家中。在这些过程中,变压器是一个重要的角色。

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学过高中物理的人都应该知道,功率等于电压乘以电流。由P=UI可知,当电厂输出的功率P一定时,提高电压电流就小,而在电线上的损耗能量与电流的平方成正比(W=I^2Rt),因此,提高电压对于远距离输电有很重要的意义。

变压器就像是两个相互吸引的线圈,是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,通过各种规格的升压、降压变压器,将电压转变成不同伏特,适宜在各种场合使用。现在电力传输中使用的高压电一般为500~1000千伏,而各国正在研究更高的特高压输电线路,以便让电能在传输时损耗更少。

除了变压器,在电流传输中还有很多重要的配电设备,比如电力电容。电力电容的作用有点类似江河中的水库,连接到电网中的很多电器,即使在不工作的时候,也会消耗一定的功率(无功功率),比如日光灯的启动器、各种变压器等,为了让家家户户的用电器都能够在同时享用同样功率的电能,必须要有电力电容来调蓄线路上的功率。你也许在电影上见过大停电结束后,不同街区的灯逐渐亮起来的景象,这就是因为电力电容器逐渐充满需要一个过程。

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此外,我们家庭中的用电器都很怕雷电,电力的传输过程更加怕雷电的干扰。雷电的巨大威力会随着电缆传递到千家万户直至击毁每一个用电器。电涌保护器也是配电设施中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”。电涌保护器的电阻很高(大于1兆欧),只有很小的漏电流(小于1毫安)流过。从发电厂的升压变电站,到你家门口的低压配电站,再到你的每一个用电器中,有不下10个电涌保护器静静的躺在那里等待雷电的考验。有了它们的保护,你才可以放心将各种电器毫不在意的插在电源插座中……

从爱迪生他老人家发明了直流电、发电机、电灯泡,电力走入千家万户只有100多年的历史。在这100年中,科技进步与产业化的推动已经造就了无数的传奇故事和传奇产品。你也许并不在意,但它们却是我们传奇般生活的基石。

 

参考资料:

托马斯爱迪生与GE公司

尼古拉•特斯拉

67条评论

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  • 1楼
    2011-11-01 15:12 勇往直前 画师,超级英雄联盟管理员ψ

    杀花

  • 2楼
    2011-11-01 18:10 丁老湿

    这篇好玩

  • 3楼
    2011-11-01 20:13 花落成蚀 凤凰谣言粉碎机编辑ψ

    拿高压电烤鸡是什么感觉……

  • 4楼
    2011-11-01 20:47 尼古拉_特斯拉

    哎哟提到我了。自豪骄傲~

  • 5楼
    2011-11-01 21:07 烧鸡X 给水排水专业ψ

    诶?...这是什么地方...怎么长得不一样?...

  • 6楼
    2011-11-01 21:13 moogee 凤凰网主编,科学松鼠会成员ψ
    引用花落成蚀的回应:拿高压电烤鸡是什么感觉……


    @烧鸡X

  • 7楼
    2011-11-01 21:21 Sheldon 理论物理博士,科学松鼠会成员ψ

    甚好甚好,我画漫画正要用到这个题目呢
    原来通用是爱由生创立的啊,我土死了

  • 8楼
    2011-11-01 21:38 烧鸡X 给水排水专业ψ
    引用moogee的回应:

    @烧鸡X


    我是用火烧出来的诶...

  • 9楼
    2011-11-01 23:23 fu-80 DIYER,摄影师,电容技术顾问ψ

    红警中苏联的超级武器磁暴塔就是这玩意


    在红警里面,磁暴塔是常规武器吧······不算超级武器哎·····很早就解锁了,而且还能用磁爆步兵充电,哇哈哈······

  • 10楼
    2011-11-02 08:47 水月神舞

    那么电涌器的是怎么保护电路的呢?通过的电流超过多少才会停止,是怎么算出来的?

  • 11楼
    2011-11-02 10:11 tianchao

    我怎么记得安迪生和特斯拉有很大的过节?

  • 12楼
    2011-11-02 13:11 飞鱼BH1JSS 飞行爱好者,航模控ψ

    是过节很大,特斯拉在爱迪生的公司很不得志,呵呵

    引用tianchao的回应:我怎么记得安迪生和特斯拉有很大的过节?
  • 13楼
    2011-11-07 21:35 泛用人形决战兵器 项目经理ψ
    引用傻鱼的回应:是过节很大,特斯拉在爱迪生的公司很不得志,呵呵

    求细节

  • 14楼
    2011-11-07 21:49 BorisPang

    呃。。。第一个图中的内个大爷,还敢再疯狂点嘛。。。

  • 15楼
    2011-11-07 22:02 sunshine_42

    好像叫什么原理来着?

    引用Boris Pang的回应:呃。。。第一个图中的内个大爷,还敢再疯狂点嘛。。。
  • 16楼
    2011-11-07 22:09 None

    看懂了一个,输电时,电流越小越节省能量。。。

  • 17楼
    2011-11-08 11:23 大力神TBC

    恩,科普了,一直只知道变压器这一个东西,其实我们身边常用的电力设备还有电力电容和电涌保护器。求大图

  • 18楼
    2011-11-08 11:27 周期函数

    高压输电线会很热的吧。。。如果很热的话是不该放到水的管道里,这样还能高效利用热能给水加热 供生活使用

  • 19楼
    2011-11-08 13:38 None

    一看特斯拉就想到《致命魔术》里头各种很帅气的特斯拉线圈

  • 20楼
    2011-11-08 16:59 None
    引用sheldon的回应:甚好甚好,我画漫画正要用到这个题目呢
    原来通用是爱由生创立的啊,我土死了


    我土死了+1.....

  • 21楼
    2011-11-08 18:40 白菜粉丝儿
    引用傻鱼的回应:是过节很大,特斯拉在爱迪生的公司很不得志,呵呵


    孽缘啊孽缘

  • 22楼
    2011-11-09 14:15 otago

    P=UI 瓦特是个邪恶的年轻人.....

  • 23楼
    2011-11-09 16:40 阿拉斯加的骆驼

    特斯拉比较帅。

  • 24楼
    2011-11-09 17:42 謎宫

    高压电。。。准确的诠释了秒杀。。。。。

  • 25楼
    2011-11-09 22:02 韦伯的小围脖
    引用otago的回应:P=UI 瓦特是个邪恶的年轻人.....


    神马?

  • 26楼
    2011-11-09 23:59 otago
    引用韦伯的小围脖的回应:

    神马?


    灯泡哥贴的笑话,在G点低

  • 27楼
    2011-11-10 10:33 夏日小花

    18L想得好周到喔~

  • 28楼
    2011-11-10 10:57 montblanc万宝
    引用阿拉斯加的骆驼的回应:特斯拉比较帅。


    爱迪生完败有木有~

  • 29楼
    2011-11-10 11:55 嘛咪嘛咪妞

    爱迪生碉堡了,既有才又有财耶~

  • 30楼
    2011-11-10 12:36 爱阿一嗷哟
    引用北极熊的鱼篓的回应:一看特斯拉就想到《致命魔术》里头各种很帅气的特斯拉线圈


    苦命的金刚狼

  • 31楼
    2011-11-10 13:12 yellow_heart

    求科普电涌保护器

  • 32楼
    2011-11-10 13:25 vikiks

    爱迪生童鞋是彪悍的人生无须解释啊~

  • 33楼
    2011-11-10 16:32 处弦的瞬间

    特斯拉和特斯拉线圈神马的最帅了~

  • 34楼
    2011-11-11 13:35 指弹之间

    特斯拉果然长得比较帅。

  • 35楼
    2011-11-11 13:36 指弹之间

    据说爱迪生的人品有点儿问题

  • 36楼
    2011-11-11 15:07 Easier_To_Lie

    特斯拉、斯塔克神马的都帅爆了~

  • 37楼
    2011-11-11 15:20 vikiks

    爱迪生和特斯拉当年差点一起分享诺贝尔奖,俩人不肯一起去颁奖,于是都没得奖...

  • 38楼
    2011-11-11 16:05 vikiks
    引用vikiks的回应:爱迪生和特斯拉当年差点一起分享诺贝尔奖,俩人不肯一起去颁奖,于是都没得奖...


    莫非他俩有基情

  • 39楼
    2011-11-11 16:08 萌妹刻下的痕迹
    引用vikiks的回应:

    莫非他俩有基情


    这年头,基情才是王道

  • 40楼
    2011-11-11 17:30 蔡小七
    引用vikiks的回应:

    莫非他俩有基情

    +1

  • 41楼
    2011-11-11 17:31 蔡小七

    我现在觉得不结婚的男纸都可能有基情。

  • 42楼
    2011-11-21 11:30 阿拉密洗地

    图1中的那个高压电下怪蜀黍是怎么存活的?真的是只靠屏蔽活下来的吗?

  • 43楼
    2011-11-22 11:25 ┿三只桃

    要是电力传输不用电线 实现了就强大了!

  • 44楼
    2011-11-22 11:34 指弹之间

    您想把我们都电死在空气中哈!

    引用┿三只桃的回应:要是电力传输不用电线 实现了就强大了!
  • 45楼
    2011-11-28 13:10 叶帅
  • 46楼
    2011-12-06 04:25 占星心灵咨询师清音

    科学界旷世奇才——尼古拉·特斯拉为什么会这样,这是星盘解释:http://blog.sina.com.cn/s/blog_560f845c0100wdf1.html

  • 47楼
    2011-12-08 13:36 鲜肉粽子 C#程序设计师ψ

    这个好玩,不过没太理解电涌保护器的结构和作用

  • 48楼
    2011-12-21 22:10 15611471561wo

    我是你老婆中的老婆知道把

  • 49楼
    2011-12-22 15:47 Ing Ghu

    我觉得他的意思就不会有不必要的损耗了吧。

    引用指弹之间的回应:您想把我们都电死在空气中哈!

  • 50楼
    2011-12-22 16:06 七叶苷

    被科普了。原来爱迪生是GE的最终BOSS。

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