Bangunan di Exposition Columbus 1893 World di Chicago, diterangi oleh arus bergantian George Westinghouse. Perpustakaan Muzium Lapangan / Wikipedia, CC BY
Ramai pakar melihat grid kuasa elektrik sebagai pencapaian kejuruteraan terhebat abad 20th. Tetapi kalau Thomas Edison, pencipta kilang kuasa komersil pertama, telah berjalan, grid moden tidak akan dibina. Sebaliknya Amerika Syarikat akan dikuasai oleh banyak loji kuasa pembakaran arang batu, jaraknya satu batu atau lebih, tanpa elektrik sama sekali di kawasan luar bandar.
Satu lagi perintis elektrik, jurutera dan pencipta George Westinghouse, yakin bahawa sistem Edison tidak akan skala, untuk menggunakan istilah moden. Apabila Westinghouse mendengar teknologi yang akan membolehkan elektrik dihantar ke jarak jauh dengan hanya kerugian kecil, dia melompat ke dalam perniagaan kuasa elektrik.
"Perang Semasa: Potongan Pengarah"Menceritakan kisah persaingan mereka. Walaupun filem itu tidak sepenuhnya setia kepada sejarah, ia menunjukkan betapa terobosan teknologi yang secara dramatik mungkin kelihatan esoterik pada masa itu boleh menjejaskan kehidupan seharian.
Grid kuasa AS mempunyai lebih daripada 160,000 batu talian penghantaran yang memindahkan elektrik dari loji kuasa ke bandar-bandar dan bandar-bandar. Arus bergantian membuatnya boleh dilaksanakan.
Pilihan utama
"Perang Semasa" menghidupkan pilihan antara bergantian atau mengarahkan semasa untuk memindahkan kuasa elektrik dari stesen menjana kepada pelanggan.
Arus terus, atau DC, mengalir dengan mantap, seperti air yang mencurah dari periuk ke dalam gelas. Lampu suluh moden berjalan pada bateri DC, yang memberikan kuasa tetap - sekurang-kurangnya, sehingga mereka turun. Arus bergantian, atau AC, secara berkala membalikkan arah, membongkar dan mengalir sama seperti terburu-buru air dari pam tangan vintage ketika pegangan ditarik ke atas dan ke bawah.
Kedua-dua DC dan AC boleh digunakan untuk menjalankan mentol dan peralatan cahaya, tetapi apabila jenis aliran bergerak ke atas kabel elektrik, ia akan kehilangan kuasa kepada rintangan wayar. Meningkatkan voltan, atau tekanan yang membuat aliran arus elektrik, sangat mengurangkan kerugian. Sebagai contoh, jika voltan dua kali ganda, kehilangan kuasa berkurangan dengan faktor empat.
Imej dari Harpers Weekly pekerja menguburkan garisan DC dari stesen penjanaan Pearl Street Edison di New York City, 1882. Wikimedia
Apabila sistem DC Edison mencapai pasaran di 1882, meningkatkan voltan untuk mengurangkan kerugian penghantaran jauh melebihi teknologi hari ini. Sebaliknya, peningkatan atau pengurangan voltan AC - versi Westinghouse yang sedang dibangunkan - hanya diperlukan sekeping besi yang murah dengan beberapa gegelung dawai.
Westinghouse menyaksikan potensi revolusioner alat ini, yang kemudiannya akan dikenali sebagai pengubah voltan, apabila dia membaca akaun teknikal sistem yang dipaparkan di Pameran Penciptaan 1885 London. A banyak eksekutif perniagaan yang lebih baik daripada Edison, Westinghouse menyedari bahawa kuasa dapat disalurkan secara efisien ke atas beberapa batu pada voltan tinggi, sekali gus mengurangkan keperluan untuk membina loji penjanaan kuasa.
Dia memperoleh hak paten Amerika untuk pengubah dan segera membentuk Westinghouse Electric. Ia mengambil masa tujuh tahun lagi, dan genius pendatang Serbia Nikola Tesla- yang mencipta satu siri tahan lama, motor yang boleh disesuaikan yang berlari di AC, kemudian menjual paten kepada Westinghouse - sebelum orang menyadari bahawa kuasa AC memberikan tenaga lebih murah daripada kuasa DC.
Mencipta cerita
Pengubah komersil yang pertama, yang direka oleh William Stanley untuk Westinghouse di 1886, memudahkan untuk meningkatkan dan mengurangkan voltan arus arus bergantian. Makmal Bidang Magnetik Kebangsaan Tinggi, CC BY-ND
suka Steve Jobs di Apple, Edison mencipta mitos kerana dia mencipta masa depan. "Perang Semasa" mengulangi kekalahan yang menyebabkan Edison berputar tentang menghantar beberapa pekerja untuk mencari Bumi hanya untuk filamen yang betul untuk membuat lampu mentol terbakar selama lebih daripada 10 minit.
Di akhir 1870s, Edison dan ahli kimia Inggeris Joseph Swan menghasilkan mentol lampu yang menggunakan filamen kapas yang disalut dengan karbon sebagai unsur pemancar cahaya mereka. Kemajuan utama Edison adalah dalam menyempurnakan peralatan menyedut udara keluar dari mentol dan meterai, yang menghalang filamen daripada terbakar dengan mengeluarkan oksigen dari pedalaman mentol. Filamen dalam mentol berpindah berlangsung lebih dari jam 13, tetapi cerita Edison yang dibesar-besarkan dari para penjelajah pistol yang mencari-cari bahan-bahan yang berlangsung lebih dari satu abad.
"Perang Semasa" melakukan dua lagi kesalahan yang serius. Pertama, ia menunjukkan Franklin Pope, Jurutera ketua Westinghouse, mengetepikan dirinya semasa bekerja untuk menyempurnakan penjana AC di Pittsburgh. Malah, Paus bekerja untuk Edison pada 1860 akhir mengenai projek-projek yang termasuk mencipta stok saham, dan kemudian menjadi peguam paten dengan Westinghouse sebagai pelanggan. Dia meninggal dunia mengatasi peralatan voltan tinggi di ruang bawah tanah Massachusetts di 1895, bertahun-tahun selepas peristiwa yang menjadi pusat filem.
Kedua, kesimpulan filem itu ditetapkan pada pembukaan 1893 Chicago World's Fair, yang dinyalakan oleh Arus bergantian Westinghouse. Adegan itu memotong ke belakang untuk melaksanakan pembunuh bersalah di New York, dalam kerusi elektrik berkuasa AC. Edison telah mempengerusikan kerusi elektrik kepada pegawai-pegawai negeri New York, dengan harapan untuk mendiskriminasi kuasa AC dengan menjadikannya sinonim dalam minda orang awam dengan kematian oleh elektrik. Tetapi walaupun pelaksanaannya gagal dan mengambil masa empat minit untuk lelaki yang dihukum mati, kegagalan Edison gagal. Dan ia berlaku di 1890, tiga tahun sebelum pameran itu.
DC moden berbanding AC
Hari ini, kemajuan dalam bidang kuasa elektronik menjadikannya praktikal dan ekonomik untuk mengubah voltan DC dengan peranti jauh lebih kecil daripada yang digunakan untuk AC, yang membolehkan penggunaan arus terus yang lebih luas. DC menawarkan beberapa faedah penting: Ia adalah peralatan digital kami dan lampu LED yang baru, jadi ia menghindari kerugian penukaran dari AC ke DC.
Bateri kenderaan elektrik berjalan pada arus terus.
Talian penghantaran DC voltan tinggi kini membawa kuasa dari empangan hidro Kanada ke Boston. Panel solar menghasilkan arus terus, dan visioner membayangkan bangunan kabel sepenuhnya untuk DC, memberi makan lampu LED dan mengecas bateri DC dalam kenderaan elektrik. Langsung mikrogrid semasa yang menjana dan menyimpan elektrik secara tempatan dapat meningkatkan daya tahan terhadap bencana alam atau serangan yang sengaja.
Sistem kuasa AS pada akhirnya dapat berkahwin dengan penglihatan Edison dan Westinghouse. Tetapi sejak teknologi AC merebak, peralihan ini dapat memakan waktu beberapa dekad.
Untuk akaun yang lebih tepat semasa Perang Semasa, saya mencadangkan buku sejarah Jill Jonnes yang indah, Empayar Cahaya: Edison, Tesla, Westinghouse, dan Perlumbaan mereka untuk memancarkan Dunia. Tetapi "Perang Semasa: Cut Director" mendapat dua mata utama dengan betul. Pertama, mewujudkan teknologi telah menjadi pemacu kebesaran kebangsaan bagi kebanyakan sejarah Amerika. Kedua, ciptaan yang boleh membuatnya di pasaran adalah yang benar-benar boleh mengubah dunia.
Tentang Pengarang
Jay Apt, Profesor, Sekolah Perniagaan Tepper, Kejuruteraan dan Dasar Awam dan Pengarah Bersama, Pusat Industri Elektrik Carnegie Mellon, Carnegie Mellon University
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
books_technology
.jpg){kind=link}
