怎么家里用的是交流电,一场能够的

作者: 云顶娱乐官网下载  发布:2019-07-08

  在1880与1890年之间,爱迪生从名人成了名家,在80年代中期以前,爱迪生处于将电力设想化为现实的领导人物地位没有受到任何挑战。在爱迪生年满40,即1887年,有人提出了以交流电取代直流电的设想,而在交流电是否可行的问题上,爱迪生倾向于采用直流电,固执己见,他所表现出的保守和顽固,不亚于那些讥笑电灯可以取代煤气灯的人们。但是,直流系统从诞生那天起就存在着它的缺点。爱迪生的第一批发电厂是用直流电输送电力的,由于功率在电线摩擦中迅速损耗掉,以致发电厂输送电力的距离最远不超过一英里。如果这种状况继续下去,那么除了大城市外,别的地方也许就得不到电力。此外,采用直流电输送的电力得把电压局限在250伏之内,如果超过这一标准就会烧毁灯丝,或危及用户的安全。于是人们设想:能不能将电压提高,以利于远距离输电,然后在输入用户或工厂之前,再将电压降下来。
  如果用直流电,这一点就无法实现。但是用交流电,它就可以沿一个方向前进,达到高峰时就调转方向,再达到高峰时,又调转方向,每秒钟调换多次方向,就为改变电压提供了条件。自19世纪80年代初期,人们就在这方面做过多次尝试,但都遇到了障碍。1885年由英国工程师C.H.菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建造在离伦敦12公里的捷伯特弗尔得。发电机的功率为1000瓦,电压高达2500伏。俄罗斯最大的交流单相发电站是1894年建成的,功率为800千瓦。单相交流发电站同直流电站相比,功率得到提高,供电范围是扩大了,但它使输电工程变得复杂化,因而阻碍了此类电站的进一步发展。爱迪生在采用交流电的问题上,持顽固保守态度,并不是他预见到将要遇上什么困难,而是因为他已经建立起了自己的直流系统而不愿意再改变它,而且他也没有发现交流电系统为输电带来的节约因素。
  除此之外,还有人的因素。乔治·威斯汀豪斯系统是依据出生在奥匈帝国克罗地亚的尼古拉·蒂斯拉的技术原理研制问世的。巴切勒在法国“发现”了蒂斯拉,说服他到美国为爱迪生工作。蒂斯拉和爱迪生见面时,爱迪生已是世界上出名的伟人了,而小爱迪生几岁的蒂斯拉还是默默无闻。他们两人之间存在分歧,爱迪生注重实践,是位凭经验在摸索中进行发明的人,蒂斯拉是那种注重理论的人;蒂斯拉坚信:交流电终有一天会使供电范围更广,成本更低。爱迪生对这种设想则不屑一顾,不愿做认真考虑。如果这两人能友好合作坦诚相见的话,那么历史恐怕要改写了。但史实却是,不久他俩就分道扬镳了。事情起源于一件小事。
  有一次,蒂斯拉同爱迪生谈论起发电机的几种潜在的改革可能,爱迪生无意中说:“如果你能做成,付你5万美元。”蒂斯拉用几个月的时间对发电机进行改革试验,他把改革后的附件装入发电机,试车完全成功。当他向爱迪生索取5万美元时,爱迪生却回答说:
  “蒂斯拉,你不知道我们美国人爱开玩笑吗?”
  蒂斯拉认为自己受骗了,于是当场辞职。一般来说,爱迪生说话是算数的。这次爱迪生拒绝付钱给蒂斯拉,并非爱迪生吝啬,而是因为两人之间很少交流思想所致。这一事件后来影响到爱迪生的事业。由于此事,蒂斯拉一直对爱迪生耿耿于怀。1912年,蒂斯拉被授予诺贝尔物理学奖金。但是,当他得知将与爱迪生一起分享这一荣誉时,他表示不接受授奖,这样奖金便转发给了瑞典物理学家尼尔斯·古斯塔夫·达伦。
  离开爱迪生之后,蒂斯拉得到了乔治·威斯汀豪斯的支持,终于将交流电引向实际应用。乔治·威斯汀豪斯(GeorgeWestinghouse .Jr .)靠发明了火车使用的气闸(1869年)和铁路信号系统(1882年)发财之后,在匹兹堡的住宅区买下一座大房子,又碰巧在这份地产内部发现了天然气。他设法安全地控制这种气体并利用它取暖和照明,由之创造出来约30个专利项目。威斯汀豪斯随后又投身于研究电的潜力。在这问题上他与爱迪生发生了冲突。
  威斯汀豪斯精通电流知识,懂得利用电流强度和电压的不同组合可以提供一定的功率,而且某几个组合方法能使功率在一定距离内的损耗比另一些组合方法少得多。利用新近在欧洲发明的变压器,他调节电线上的电流以减少功率损耗,而在供应生产用电或家庭用电时,保持适当的电压。这个系统节约了大量电流,因此相应地节约了它生产电流所需要的大量基本设备。但是为了使变压器起作用,需要由直流电变为交流电的转换器。于是爱迪生系统和威斯汀豪斯系统之间爆发了一场“电流战”。
  1888年,蒂斯拉成功地建成了一个交流电电力传送系统。他设计的发电机比直流发电机简单、灵便,而他的变压器又解决了长途送电中的固有问题。利用变压器,可将输入线路的电压提高,在送入家庭用户或工厂之前,再把电压降下来。
  爱迪生未能及时意识到面临的危机。当他发现了这一点时,双方已经开始交锋了。爱迪生意识到,交流电可以降低成本,这是无疑的,从经济角度来攻击交流电,势必要以失败告终。于是,他就在交流电的其他方面做文章。他认识到,在19世纪的最后一段时间里,公众对电力怀有畏惧之感:电力虽然可为人类带来利益,但它也是杀人犯。所以,宣传高压的危险,是搅乱公众头脑最有效的办法。
  于是,他发行了一本题为《当心》的小册子,书中详细地列举了交流电的所谓种种危险,并把交流电的使用令人难以置信地描述为“枉费心机”。
  爱迪生还在《北美周刊》发表了一篇题为《电灯之危险》的文章,攻击交流电的使用。他说:“与我保持联系的一家电灯公司前些时候购下了一整套交流电系统的专利。对此,我表示抗议,内容都记在了公司的备忘录上。迄今,我已成功地说服他们不向公众推广这种系统,今天即使是我同意推广,他们也不会这样做。”
  除了在舆论上压倒对方以外,为了证明他的论点,他用交流电杀死了一些无主的猫狗,并在纽约市装置电椅时鼓励采用交流电。威斯汀豪斯针锋相对,撰文捍卫交流电的长处。除了在杂志、刊物上进行论战以外,双方都进行了大量的政治游说。爱迪生利益集团支持一项动议,将电压限制在800伏特之内,以此束缚交流电的有效使用,并且又不妨碍他们自己的利益。为此,1888年夏,威斯汀豪斯准备起诉。他在7月11日写道:“我们是否要起诉爱迪生、约翰逊和其他几个人——指控他们在纽约法律上搞阴谋,这是个值得严肃考虑的问题。对于他们这种肆无忌惮的行为,必须追究法律责任,事情才能在某种程度上了结。”
  爱迪生听说威斯汀豪斯准备起诉他,气愤之极。这时他们两人的朋友维拉德劝爱迪生去拜访威斯汀豪斯,爱迪生回答道:“我对他的经济实力十分清楚,他最近的经营方法如此猖狂,我认为他不是发了横财,就是被我所不知道的什么东西冲昏了头脑。岂不知他是乘着风筝飘摇,早晚会一头就到泥潭中去。”
  交流电最终取得了胜利。但在斗争过程中交流电利益集团也受到了对方的沉重打击。爱迪生和他的几个帮手英索尔、约翰逊、哈罗德、P.布朗通过推销电刑椅来破坏交流电的声誉。1889年5月布朗购下了3台威斯汀豪斯交流发电机,未告诉卖方他将把这几台发电机转卖给监狱方面。一年之后,奥本州立监狱、星星监狱和克林顿监狱决定使用电椅执行死刑。1890年8月6日,威廉·凯姆勒以杀人罪在奥本坐上交流电椅死去。从此,交流电在许多人的心目中引起了恐惧,便成了死神的同义语。
  他的这种实验倒是十分有力的。但交流电一方所遭受的挫折只是暂时的,在其后的几年里,交流电的发展和应用迅速扩大,它逐渐地占领了用户市场。虽然到1903年,爱迪生本人还在愤愤不平地说:“为什么大家都争先恐后地使用交流电”,可是在此之前,爱迪生公司的中心发电站和长途送电系统使用的也是交流电,而直流电系统只保留在局部输电网的供电装置上。
  实践证明,交流电具备很多优点。交流电动机结构比较简单,重量较轻,而且供电稳定,还可以调离或调低,能够实行远距离送电。十几年后法国的斯泰因梅茨在坚实的数学基础上创立了交流电理论,使交流电成为主要输电方式。远距离输电方法的产生和运用,为工业电气化解决了电力的供应问题。从此,从城市到农村,从平原到山区,都可以得到电的供应,电气化的时代开始。
  从19世纪80年代初到该世纪末,爱迪生完成了自己公司的改组,这为他的事业带来了新的变化。1881和1882年两年建起的一系列独立经营的公司,为珍珠街电厂和其后建立的电厂提供了各种设备。此后,在一次运动中,爱迪生终于再次控制了爱迪生电灯公司。1883年8月4日《电力世界》发表了他的看法,有了控制权以后,我就能“把住这一系统,比任何人都更有效地将它向前推进”。但是,成功的迹象还未及显露出来,这一“系统”就已经扩展成一项巨大的工业,它的财政、管理问题之复杂,单靠发明家已不能胜任,还要依靠律师、金融家和推销商们的共同努力。爱迪生十分清楚地看到了这种重点的转移,于是在他的倡导下,各公司进行了合并,最后于1888年建起了一个统一的爱迪生通用电气公司。
  随着爱迪生通用电气公司的成立,爱迪生将由他资助创建的新型工业的控制权大部都移交给了他人。他所得到的报酬就是现金和时间,这些金钱和时间就可用来进行各类发明和试验。特别是他想在留声机的改进、“有声电影”的研究以及将使他大大亏本的完善粉矿厂等方面再作些探索。
  在试验工作进行的过程中,他得到了一伙能干的助手们的帮助,并从这些领域里获得了他人的经验。因此他成为发明行列中的一员,而不是单枪匹马的发明家。这位发明家的早期作用,已经由于技术的迅猛发展而变为过去。今天必须以多种技艺的相互配合和不同的甚至是互不联系的研究手段的开发作为成功的基础,这也正是爱迪生创建“发明工厂”的原因。因此与早期从事电报研究时期相比,爱迪生此时的地位,已由一个单枪匹马的吹鼓手,转变为一个乐队的总指挥了。他这个乐队指挥的才能在探索电影中得到了充分的发挥。

爱迪生未能及时意识到面临的危机。当他发现了这一点时,双方已经开始交锋了。爱迪生意识到,交流电可以降低成本,这是无疑的,从经济角度来攻击交流电,势必要以失败告终。于是,他就在交流电的其他方面做文章。他认识到,在19世纪的最后一段时间里,公众对电力怀有畏惧之感:电力虽然可为人类带来利益,但它也是杀人犯。所以,宣传高压的危险,是搅乱公众头脑最有效的办法。

  败也是我所需要的,它和成功对我一样有价值。只有在我知道一切做不好的方法以后,我才知道做好一件工作的方法是什么。不断地寻找自然的秘密,并利用它来造福人类;且一切都当朝光明的一面迈进。
                     ——托马斯·阿尔瓦·爱迪生

输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2

  与交流电的交锋

在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.

  捍卫自己的专利权益

资料一、交流电和直流电的优、缺点比较

  西奥兰治新生活开始以后,爱迪生对那些侵犯他的白炽灯专利的人采取了强硬态度,为捍卫自己的专利权益进行了斗争。
  在维护专利权的问题上,爱迪生经历了一个从沉默到寻求正义的变化过程。
  从1880年以来,社会上有不少人侵犯专利。在市场上不仅出现了其他一些使用灯丝的电灯,而且爱迪生发明中的保险丝、开关等电灯辅助装置也都有了新的翻版。对于这种侵权行为,当时美国无人问津,更无人提出诉讼,对此,爱迪生电灯公司的股东们强烈指责爱迪生,认为他未能保护他们的权益。
  那时爱迪生在维护专利权的问题上保持沉默的原因何在呢?其一,他把主要精力都放在完善和发展电灯灯丝上,无暇顾及法律事务。他很清楚地认识到,法律机器一旦开动,将会占去他许多宝贵时间,而时间对于爱迪生来说,节省时间就等于延长生命。因此,推进电灯工业发展和保护他的专利权益两者之间的矛盾不可调合,两者之间只能取其一,不可兼而有之。其二是,爱迪生之所以避开法律诉讼,还因为他对专利法持怀疑态度,在爱迪生看来,在专利法方面是没有正义可言的。爱迪生写道:“由于加上了一个逗号,专利书的内容完全改变,我因此失去了碳阻电话在德国的专利权。同时,在德国的另一专利也被作废,因为他们发现类似的东西,早在公元前2000年就在埃及使用过——他们说,虽然这种东西与我的发明并不一模一样,但其类似之处之多就足以驳回我的专利。”他还说:“这种专利保护往往会在流动程序中或裁决技术上自行消亡。一件诉讼案会从一个法庭抛出,送进另一个法庭,以文件形式送来,又以争辩形式退回,如此来来往往,与其说是寻求正义,不如说是‘踢球’训练。一个重要的案件本可凭常识在短期内解决,但是偏偏牵扯到各种裁决的技术问题,从而一拖再拖,绵延数年,使诉讼的目的完全化为乌有。”
  这种观点显然带有一定的偏见。事情并不奇怪,因为他本人就曾竭力回避保护佩吉和贝尔专利的法律条文。他坚持自己的观点和作法,是因为他永远不能忘记那曾为多通路系统的专利权问题出庭作证的艰苦难熬的日子。
  但是到19世纪80年代中期,爱迪生在专利权问题上思想发生了变化。从19世纪80年代中叶起,到该世纪末,爱迪生一共提出了200多件旨在保护自己电灯系统的诉讼,其中1/2是为了维护他的白炽灯专利。共有50项专利被立案审理,最重要的是有关真空体中使用灯丝的问题。
  在此之前,尽管爱迪生花了5年时间奋斗阻挡,但索耶—曼1880年1月9日提出的专利还是在1885年5月12日得到批准。11天之后,爱迪生电灯公司开始为巩固自己的专利权益向美国电灯公司、联合电灯公司和其他一些公司提出诉讼,但真正坚持下来的只有对前两家公司的诉讼。同时,爱迪生电灯公司还宣布,它已经做好一切准备。并说:“在法律允许的最大范围内,起诉并惩罚所有未经本公司允许而生产、销售或使用白炽灯的人……使用电灯真正的发明者所提供的电灯,公众可以不必担忧。但是,如果未经爱迪生公司许可而使用爱迪生基础专利的人就可能遭受损失。”
  第二年,爱迪生公司在一本小册子中通报了专利侵犯者将要蒙受损失的情况。小册子中写到,“为了使你估算出爱迪生专利受到保护后你将欠下的债务,我们向你提供一个保守的计算方法:每一原装电灯赔款25美元,每更新一次赔款2。5美元,尽管这种决定会使你的工厂瘫痪……但又有什么办法呢?”
  但是,这种威胁并未受到有关方面的重视。美国电灯公司掌握着无数电灯专利,因此,在复杂的诉讼过程中,这家公司不断地变换专利内容,从各种不同的角度维持自己活动的合法性。加拿大有关当局认为爱迪生公司的诉讼不符合某些规定,不予受理。美国境内提出的起诉也被自动撤消。爱迪生在英国的诉讼也无效。法官试图以一种不寻常的方式了结此案。他命令,按照爱迪生专利条文,在一名独立评价员面前进行试验。于是,律师、证人和专家们都休会,集体来到伦敦郊区庞德斯恩特爱迪生的电灯工厂。这里的一些工人接过爱迪生的专利说明书,用粘焦油作灯丝制成电灯,然后与电源接通。电灯烧毁,又继续实验了半天,结果依然如此,最后的判决爱迪生起诉无效。
  到1889年,爱迪生利益集团的形势有了改观。加拿大农业部长为爱迪生的原始电灯专利翻了案,允许爱迪生重新起诉美国电灯公司。接着,援用索耶—曼专利起诉爱迪生的联合电灯公司被法庭驳回。爱迪生在英国提出上诉后,下级法庭的判决被推翻。到1892年底,爱迪生利益集团终于可以无拘无束地惩罚那些侵犯爱迪生专利的人了。
  然而,就在爱迪生公司有权制裁那些多年来侵犯它的专利的厂家以后,又出现了新的问题。几年以前,曾有一位叫亨利·葛倍尔的人说,他在爱迪生之前就发明了有实用价值的白炽灯,于是便向法庭起诉爱迪生公司,但被法庭驳回。这次,他又重新发起了攻击。虽然他的起诉被宣告无效,但它再次延误了爱迪生专利的有效期。
  专利权问题,使爱迪生蒙受了时间和经济上的损失。一方面,到1900年为止,诉讼事务共花费了爱迪生200万美元。另一方面,在无数的专利诉讼案中,爱迪生还需接受律师的询问,他既要查询过去的材料和报告,又要出庭作证,这样,他所花费的时间之多,也给他造成了沉重的负担。
  为了弥补由于专利权问题耽搁的时间和经济损失,爱迪生更加忘我地工作。他通常每天7点钟就到了实验室,他首先检查一下头一天晚上实验室人员工作的情况,然后开始做自己的实验,直到中午吃饭。在吃饭时间,他或者接待来访的客人,或是与那些需要向他求教某些特殊问题的公司人员洽谈。爱迪生的一位名叫约翰F·欧哈根的老朋友记录道:“下午一点钟,他又回到工作台,检查他的助手们都做了些什么,给他们指出工作程序,因为在爱迪生的实验室内,没有独立的试验可言。‘老头子’是总管。新来的助手们不用多久就发现,每天给他送去的工作安排,他并不遵循,因为这里的主导思想都是出自爱迪生的头脑。”
  许多来访的客人认为,现在的爱迪生已经成为父亲式的人物。他的思想,就是整个企业的指导思想,他可以对手下的人进行粗暴然而又无恶意的批评,他们都无怨言。爱迪生本人仍是主要的动力,他亲自到工作台演示某项工作应该如何着手,不论是在实验室还是在车间,他都能向左右提出一连串足以显示出他熟谙万般技艺的问题。
  爱迪生还是一位出色的宣传家。对每次来西奥兰治参观的人,都是他担当导游。参观以后,爱迪生总要提出一些问题。一位客人说:“在爱迪生等待你讲话时,他的脸上就露出探询的样子。如果你讲的恰恰是报纸的事,那么他就对你更加亲热,使你无拘无束。”
  爱迪生这种利用报纸为自己宣传的作法常受到人们的攻击。在早年,他喜欢使用宣传媒介与社会沟通,那是出自他那奔放的热情。后来,他愈来愈看到宣传的威力,便抓住宣传不放,使宣传服务于他的事业。最能说明问题的就是,他在80年代末公诸于世的那张具有拿破仑姿态的著名照片。
  对爱迪生天才的闪光具有一定影响且最糟糕的一次宣传活动,就是他自己在报刊杂志上对使用交流电发起的攻击,进而引起了一场电流战,双方在交锋中,都毫不隐讳自己的观点。但由于种种原因,爱迪生失败了。

在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.

  1884年爱迪生37岁。这一年对爱迪生来说,是他悲伤的一年。
  爱迪生从1881年冬开始,在纽约居住的时间越来越长,相对在门罗公园的时间越来越短。他的妻小都住在纽约,老家门罗公园成了专供夏天避暑的地方。爱迪生全家在门罗公园度过了几个夏天。1884年夏天,玛丽·爱迪生在这里患了伤寒,这是一种危险的疾病。起初以为她只不过是受了点凉,吃几服药就会好的。因此,正在纽约奋战的爱迪生没有去看她。玛丽的妹妹爱丽丝和医生们每天尽力看护,一直在床边陪伴。
  不久,夫人的病情恶化,爱迪生也有好几天没有去研究所了。爱迪生被人笑做“工作虫”,他不到研究所来是很少有的事情,所以同事们都很担心。爱迪生夫人康复的希望落空,1884年8月9日凌晨,玛丽·爱迪生去世。在住宅中举行丧仪后,就把棺柩运到一个小车站上,由火车送到她儿时的家乡纽约克。她去世的消息是8月16日发出的:著名发明家爱迪生之夫人突于本月九日星期六于新泽西门罗公园逝世。十二日下午举行丧礼,到宾客400余人。其中有爱迪生公司经理爱登,副经理约翰逊,劳雷,德纳瓦洛与罗斯福等人。吊客致送鲜花极多。她被埋葬在纽约克快乐山的墓地上。
  爱迪生夫人去世后给他遗下了三个幼年的孩子,11岁的多特,8岁的小阿尔瓦(ThomasAlva Jr .)和6岁的威廉·莱斯(William L.)。妻子的谢世,使他感到了从未有过的孤寂。然而他不得不继续工作。他是不能因此而把工作停顿下来的。他把他的住屋租给了威廉姆(William )和霍尔泽(Alice h olzer ),把孩子们送到纽约去,托外祖母史蒂威尔代管。
  门罗公园所能给予那发明家的除了悲伤的回忆外别的什么也没有了,他于是把那些机件、药品、仪器等统统搬了出来而把它舍弃了。
  几年之后这所老屋因为受到雷击而焚毁了,宾夕法尼亚铁路旁的那所旧时的电灯厂也烧毁了。在爱迪生搬出后是农夫们搬去居住的。
  实验室楼上的那间大房间租出作为跳舞会之用。休西(L.m .Hussey )利用它作为他的管乐队的总部,并在室后搭起了一个舞台。楼下的一层曾一度充作牛棚。这所古老的建筑物渐渐地分散了,木料也给拆了去建筑近边的房屋,最后也就倒塌了。
  那所砖筑的机器厂的东头改成门罗公园消防处堆储杂物的储藏室。另一端也曾一度充作牛棚。有一个名叫麦康纳尔(Thomas j .McConncl )的农夫住在那间玻璃小室里,在那草场上养了许多猪。后来一家姓威尔考克斯(Willcox )的搬进那以前的办公室的屋中来,并且在屋中养了许多的鸡。
  在1884年和1885年之间的岁月中爱迪生的生活是寂寞单调的。玛丽在世时,她对汤姆没有太多的要求,她爱他,理解他的事业的重要,爱迪生没有那么多的时间过家庭生活,但玛丽总是等待着他。现在爱迪生非常寂寞单调,他也许已向她道歉,因为他没有花很多时间陪她。
  为了消除寂寞,爱迪生常带多特到戏院去,回家后总是要她把歌曲重新唱给他听。那时她还只12岁,她常替代购买雪茄,总是和对母亲一样敬爱他。
  他最心爱的消遣是钢琴。他的听力虽然不好,但他还是热烈地爱好着音乐。他弹钢琴时,不根据什么乐谱,只是凭着他自己奇特而快速的音乐才能。
  他的一个友人曾这样形容他道:“看他在钢琴键上弹出声音来是一件非常有趣的事。他很像在电报键上用了闪电般的速度发送着一个快速的电文一样。有时他只用两个食指来来往往地弹着一首曲子。他的手在键盘上移动得那么急速,看来有些像一个魔鬼的手掌。”
  他每次从戏院回家后,不管时间多晚,总是在那钢琴旁坐下,重复弹奏那些叫人听了昏迷的音乐。
  “他弹的歌曲常是非常难听的,但是他的手法并不拙劣。如果他那神经质的急速的弹法能和成熟的乐谱知识配合起来,那他是一定能够成为一个伟大的演奏家的。他的弹奏是为了自己的娱乐,他要借此把他在长时期的工作中绞紧的一颗心给苏解开来。”
  爱迪生的孤独迫使他做以前从来没有做过的事情,如参加宴会,约会。大家都邀请出名的托马斯·爱迪生参加他们的宴会。但是,他在接受邀请之前从未出席过宴会。
  他总是喜欢穿旧衣服、旧鞋子和机器打交道。现在,他买了豪华的新衣服,昂贵的夹脚的新鞋。他去看音乐表演和没有音乐的演出;他去参加家宴和船上宴会。他和总是喜欢玩、不工作的人在一起。如果不出去玩耍,那么他就进到房间读他感兴趣的、难度较大的书籍。
  为了抹掉内心的伤感,爱迪生致力研究。他除了发明“爱迪生作用灯泡”以外,1885年,他还利用“爱迪生作用灯泡”发明了利用电波通讯的“无线电”,可以和4公里以外的海上船只或行驶中的火车通讯。当然这项发明的专利权也由爱迪生取得。一般人认为“无线电”是意大利人马可尼发明的,其实,马可尼发明“无线电”,要迟爱迪生11年,也就是在1896年。
  在玛丽去世后不久,他的朋友们都争先恐后地为他寻找妻子。最终为爱迪生找到妻子的是埃兹拉·吉利兰德的太太。吉利兰德是爱迪生从前在波士顿担任电讯技师的好友,现在他的生意兴隆。他们在年青时代就交为好友,一直保持着来往。
  在1884——1885年,爱迪生常去吉利兰德家。1885年5月的一天,爱迪生应邀前往吉利兰德家。那天,在他家有位非常漂亮的年轻女性。她叫米娜·米勒(Mina Miller ),是俄亥俄州亚克朗的路易斯·米勒(Lewis Miller )的女儿。路易斯·米勒从事农具销售发了一笔财,又与约翰·文森特主教一起创办了旨在进行成人教育的肖托夸协会。
  米娜见到爱迪生的时候,她只有18岁,爱迪生有38岁。虽然这位发明家比她长了20岁,但是由于他的稚气和单纯的性格,两人间的年龄差别并不十分显著。她懂得发明家们喜欢什么。她没有告诉他,他和他的发明是如何伟大。大多数人见了他都不谈其他事情。她是一个秉赋不凡而又文雅的女子,有人形容她是“一个皮肤褐色而有黑发的美丽女子。”根据《亚克朗时报》报道,她“熟谙家务、艺术,作派端庄,性情慈善,喜好教育工作”。所以,爱迪生对她一见钟情。
  在那次相会之后,爱迪生打电话和发电报给米娜,告诉她他爱她。爱迪生在日记中是这样告诉人们他和米娜小姐的订婚的:“我用模尔斯码问她是否愿意同我结婚。用电报信号发出‘是的’一词是容易的,果然她发出了这个词。如果叫她公开这么讲,她就会感到为难。这次我们进行了长时间的谈话,可谁也不知道我们在谈什么……如果用语言交谈,他们肯定会听见。使用电码,虽然车里还坐着另外三个人,我们却可以毫不窘迫地互相使用昵称。”
  米娜比爱迪生的女儿多特只大几岁。另外一个人,也就是文森特主教的信奉正教的儿子也爱她,并想和她结婚。但是,一般来说,爱迪生是会成功的。
  1886年2月24日,他们在阿克朗米娜家结婚。阿克朗的人们一时都议论纷纷,兴奋非凡,米娜家的高步阔视的马车在车站上迎接着从远近各处到来的贺客。一条簇新的地毯从门口一直铺到那俯视全城的小丘上。婚礼是在下午三点举行的。礼堂是一个高大的厅堂,墙上有金属的大钉做装饰,髹漆得很美丽。墙角上挂有许多风景画片。由第一监理公会的杨格博士证婚。男宾相是纽约的托潘中尉,新娘由米勒扶出后,米娜和爱迪生肩并肩地站在一个大理石的火炉面前,相对的起了誓。约翰逊,白切勤,英索尔,西姆斯,伯格曼是纽约的贺客的代表。新郎赠给新娘的礼物是一串嵌钻的珠项圈。贺客们也送来了许多金银珠宝的礼物。大批的贺电从国内外发了来。
  散席后,新婚夫妇就乘了一辆光泽的黑色马车,匆匆地赶到车站,往佛罗里达去了。
  结婚后,爱迪生买下离纽约市60公里,新泽西州的西奥兰治郊区的格伦蒙特一座漂亮的房子,举家迁居这里。这时,他才重新像样地有了个温暖的家。
  从那时起到“发明王”去世的50年间,种种发明都是在这里完成的。
  这座新居是三层楼的三角形尖屋顶的维多利亚式建筑,占地13英亩。爱迪生不仅在这里开辟了公园,畜牧场和养禽场,还建了占地1英亩的玻璃房,而且搬来了图书馆并运进了许多艺术珍品。
  搬进新居的同时,1887年爱迪生又在附近建造了比门罗公园更加完善的研究所,有人说:“它是世界上规模相当大、设备相当全的私人实验室”。新的研究所是一座长77公尺,宽8公尺的长型三层楼建筑,另外还有4座长30公尺,宽6公尺的平房。中央平房是间很大的图书室,除拥有6万册图书外,还有过去50年世界各国出版的科学杂志、报纸以及各大学所发表的研究论文,差不多已收集齐全。
  爱迪生现在非常开心。因为他们全家在一起,住一栋房子,还有一个小女儿。汤姆和米娜·爱迪生有着许多共同的兴趣,都喜欢读书,都爱好音乐。爱迪生仍一如既往地专心工作,仍然以工作第一,生活第二为准则要求自己。几年后,米娜·米勒生下了两个儿子,一个女儿——马德林,查尔斯和西奥多。
  西奥兰治新生活开始以后,爱迪生有一个雄心勃勃的计划:从小规模开始,逐步扩大,直至在奥兰治谷地建起一系列工厂,由实验室提供定型的产品模型、样型,并为工厂安装必要的专用设备。生产那些投资少,收益高的商品,还有那些只售给批发商和经销商等人的产品。再不设计像电灯这样累赘的东西。综合工厂将同时研制30至40种性质迥然不同的物品。
  在他的计划中他还预备采办各种材料,把它们贮藏起来,留备5年之用。在他少年时就已有这个梦想了。他的登记材料的表册有好几部,其中有矿石、金属、织物、树胶、松脂等等,应有尽有。据1887年9月17日《科学美国人》载文说,其中还有马尾2磅,猪鬃2磅,牛毛5磅,羊毛1磅,水貂毛1两,人发2两,豪猪刺4两,熟海象皮1张,孔雀尾1翎,龟壳一大块,牛角12只,鲨鱼齿2两。
  爱迪生的实验室,主要是为了解决当时新型电力工业提出的许多新的课题。在这里,各种专业人员在爱迪生的领导下,围绕某个问题有组织有计划地进行工作,有力地促进了研究工作的进展。这个实验室实际上是现代科学研究组织的雏形。随后,各种专门研究机构相继出现。
  爱迪生的宏伟计划大都得以实现。在其后的20年里,这一带建起了一系列公司,如国民留声机公司、爱迪生商业留声机公司、爱迪生留声机厂、爱迪生制造公司、爱迪生电池公司等。正如一位评论家所说,爱迪生“就像一个电动佛爷一样思考着该地区的建设”。
  如果问爱迪生最开心的事是什么?那就是每年的7月4日与家人团聚。这一天一大早,爱迪生就把孩子们从被窝里轰了起来,来到格伦蒙特别墅旁边不远的绿草如茵的山坡上,燃放早已准备好的一串串的鞭炮。孩子们是等不及穿衣服的,往往光着脚丫子跑到山坡上。这时,爱迪生把鞭炮分成4份,他自己一份,3个孩子一人一份。于是,爱迪生点燃爆竹,在噼哩啪啦的清脆响声中,把鞭炮往孩子们光脚上扔去。望着自己的孩子在草地上光脚躲闪鞭炮的模样,爱迪生总是开怀大笑,经常笑得腰都直不起来。爱迪生一口气放完属于自己的1/4,接下来,他就不得不在孩子们的逼迫下,脱掉鞋袜,也光着脚接受三个孩子同样的“待遇”,这时,笑声打破宁静的山野,爱迪生,这位人类历史上最伟大的发明家,光着脚蹦蹦跳跳躲闪着孩子们扔过来的鞭炮。这一刹那间爱迪生溶化在天伦之乐中,这是他最为开心的事情。

在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3000kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电26000000kw?h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.

  19世纪80年代中期,爱迪生的电灯事业获得了成功,这一成功比以往任何成就给他带来的声誉都大。在80年代中期以前,他很少有失误,中期以后,尽管他也取得了很大成就,但失败也是屡见不鲜的。爱迪生最不值得称赞的行为之一就是他批评交流电,说它有副作用,可能造成死亡与损伤,但他未加具体说明。所以有人说,“像他这样一个自己搞出了许多发明创造的人竟然对别人的新发明大加攻击,这是很矛盾的事。”他反对使用交流电而赞成直流电,因而在一场激烈而固执的论战中败北。在这方面,反映出了爱迪生成为名人之后渐渐滋生的顽固守旧的缺点。

直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行:交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50Hz,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

  西奥兰治的新生活

直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3. 如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.

离开爱迪生之后,特斯拉得到了乔治?威斯汀豪斯的支持,终于将交流电引向实际应用。乔治?威斯汀豪斯(GeorgeWestinghouse .Jr .)靠发明了火车使用的气闸和铁路信号系统发财之后,在匹兹堡的住宅区买下一座大房子,又碰巧在这份地产内部发现了天然气。他设法安全地控制这种气体并利用它取暖和照明,由之创造出来约30个专利项目。威斯汀豪斯随后又投身于研究电的潜力。在这问题上他与爱迪生发生了冲突。

二、物理人生

2、直流电的优点主要在输电方面:

如果用直流电,这一点就无法实现。但是用交流电,它就可以沿一个方向前进,达到高峰时就调转方向,再达到高峰时,又调转方向,每秒钟调换多次方向,就为改变电压提供了条件。自19世纪80年代初期,人们就在这方面做过多次尝试,但都遇到了障碍。1885年由英国工程师C.H.菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建造在离伦敦12公里的捷伯特弗尔得。发电机的功率为1000瓦,电压高达2500伏。俄罗斯最大的交流单相发电站是1894年建成的,功率为800千瓦。单相交流发电站同直流电站相比,功率得到提高,供电范围是扩大了,但它使输电工程变得复杂化,因而阻碍了此类电站的进一步发展。爱迪生在采用交流电的问题上,持顽固保守态度,并不是他预见到将要遇上什么困难,而是因为他已经建立起了自己的直流系统而不愿意再改变它,而且他也没有发现交流电系统为输电带来的节约因素。

输电方式是从直流输电开始的,1874年,在俄国彼得堡第一次实现了直流输电,当时输电电压仅100V。随着直流发电机制造技术的提高,到1885年,直流输电电压已提高到6000V。但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压,存在着绝缘等一系列技术困难。由于不以直接给直流电升压,使得输电距离受到极大的限制,不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。

特斯拉认为自己受骗了,于是当场辞职。一般来说,爱迪生说话是算数的。这次爱迪生拒绝付钱给特斯拉,并非爱迪生吝啬,而是因为两人之间很少交流思想所致。这一事件后来影响到爱迪生的事业。由于此事,特斯拉一直对爱迪生耿耿于怀。1912年,特斯拉被授予诺贝尔物理学奖金。但是,当他得知将与爱迪生一起分享这一荣誉时,他表示不接受授奖,这样奖金便转发给了瑞典物理学家尼尔斯?古斯塔夫?达伦。

实践证明,交流电具备很多优点。交流电动机结构比较简单,重量较轻,而且供电稳定,还可以调离或调低,能够实行远距离送电。十几年后法国的斯泰因梅茨在坚实的数学基础上创立了交流电理论,使交流电成为主要输电方式。远距离输电方法的产生和运用,为工业电气化解决了电力的供应问题。从此,从城市到农村,从平原到山区,都可以得到电的供应,电气化的时代开始。

除了在舆论上压倒对方以外,为了证明他的论点,他用交流电杀死了一些无主的猫狗,并在纽约市装置电椅时鼓励采用交流电。威斯汀豪斯针锋相对,撰文捍卫交流电的长处。除了在杂志、刊物上进行论战以外,双方都进行了大量的政治游说。爱迪生利益集团支持一项动议,将电压限制在800伏特之内,以此束缚交流电的有效使用,并且又不妨碍他们自己的利益。为此,1888年夏,威斯汀豪斯准备起诉。他在7月11日写道:“我们是否要起诉爱迪生、约翰逊和其他几个人——指控他们在纽约法律上搞阴谋,这是个值得严肃考虑的问题。对于他们这种肆无忌惮的行为,必须追究法律责任,事情才能在某种程度上了结。”

除此之外,还有人的因素。乔治?威斯汀豪斯系统是依据出生在奥匈帝国克罗地亚的尼古拉?特斯拉的技术原理研制问世的。巴切勒在法国“发现”了特斯拉,说服他到美国为爱迪生工作。特斯拉和爱迪生见面时,爱迪生已是世界上出名的伟人了,而小爱迪生几岁的特斯拉还是默默无闻。他们两人之间存在分歧,爱迪生注重实践,是位凭经验在摸索中进行发明的人,特斯拉是那种注重理论的人;特斯拉坚信:交流电终有一天会使供电范围更广,成本更低。爱迪生对这种设想则不屑一顾,不愿做认真考虑。如果这两人能友好合作坦诚相见的话,那么历史恐怕要改写了。但史实却是,不久他俩就分道扬镳了。事情起源于一件小事。

资料二、历史上关于使用“交流电”还是使用“直流电”的激烈的争论

利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能、化学能等其它形式的能转化为电能;

在1880与1890年之间,爱迪生从名人成了名家,在80年代中期以前,爱迪生处于将电力设想化为现实的领导人物地位没有受到任何挑战。在爱迪生年满40,即1887年,有人提出了以交流电取代直流电的设想,而在交流电是否可行的问题上,爱迪生倾向于采用直流电,固执己见,他所表现出的保守和顽固,不亚于那些讥笑电灯可以取代煤气灯的人们。

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