'Die huidige oorlog: regisseursnit' wys hoe die elektrisiteitstelsel kon wees

'Die huidige oorlog: regisseursnit' wys hoe die elektrisiteitstelsel kon wees Geboue by die Columbian Exposition van die 1893 World in Chicago, belig deur die wisselstroom van George Westinghouse. Veldmuseumbiblioteek / Wikipedia, CC BY

Baie kenners beskou die elektrisiteitsnet as die grootste ingenieursprestasie van die 20de eeu. Maar as Thomas Edison, uitvinder van die eerste kommersiële kragstasie, sou sy moderne rooster nie gebou gewees het nie. In plaas daarvan sou die VSA aangedryf word deur talle steenkoolverbrandende kragstasies, met 'n afstand van ongeveer 1,5 km van mekaar af, en glad nie elektrisiteit in landelike gebiede nie.

Nog 'n elektrisiteitspionier, ingenieur en uitvinder George Westinghouse, was oortuig dat Edison se stelsel nie sou skaal om 'n moderne term te gebruik nie. Toe Westinghouse hoor van 'n tegnologie waarmee elektrisiteit oor lang afstande met net klein verliese gestuur kon word, het hy by die elektriese kragonderneming ingespring.

"The Current War: Director's Cut”Vertel die verhaal van hul kompetisie. Alhoewel die film nie heeltemal getrou is aan die geskiedenis nie, wys dit hoe dramaties tegnologiese deurbrake wat destyds esoteries mag lyk, die alledaagse lewe kan beïnvloed.

Die Amerikaanse kragnetwerk het meer as 160,000 myl transmissielyne wat elektrisiteit vanaf kragstasies na stede en dorpe vervoer. Wisselstroom het dit haalbaar gemaak.

'N Sleutelkeuse

Die huidige oorlog draai die keuse tussen wisselstroom of gelykstroom om elektriese krag van kragstasies na klante te verskuif.

Gelykstroom, of GS, vloei geleidelik, soos water wat van 'n kruik in 'n glas giet. Moderne flitsligte werk op GS-batterye, wat konstant krag lewer - ten minste totdat hulle afloop. Wisselstroom, of AC, keer van tyd tot tyd die rigting om, blaas en vloei baie soos die stormloop van 'n oesjaarpomp as die handvatsel op en af ​​gedruk word.

Beide GS en AC kan gebruik word vir gloeilampe en toerusting, maar as enige tipe stroom oor elektriese kabels beweeg, verloor dit die krag van die drade. Die verhoging van die spanning of druk wat die elektriese stroom laat vloei, verminder die verliese aansienlik. Byvoorbeeld, as die spanning verdubbel word, neem die kragverlies met 'n faktor van vier af.

'Die huidige oorlog: regisseursnit' wys hoe die elektrisiteitstelsel kon wees Beeld van Harpers Weekly van werkers wat DC-kraglyne begrawe vanaf die Edison's Pearl Street-opwekkingstasie in New York, 1882. Wikimedia

Toe Edison se DC-stelsel die mark in 1882 bereik, was die verhoging van sy spanning om transmissieverliese te verminder, ver bo die tegnologie van die dag. Aan die ander kant het die verhoging of verlaging van die AC-spanning - die weergawe wat Westinghouse ontwikkel - slegs 'n goedkoop stuk ysterwond met 'n paar draadspoele nodig.

Westinghouse het die revolusionêre potensiaal van hierdie apparaat gesien, wat binnekort bekend sou staan ​​as 'n spanning transformator, toe hy 'n tegniese weergawe gelees het van 'n stelsel wat op die 1885 Londense uitvindingsuitstalling. Baie beter sakebestuurder as Edison, Westinghouse besef dat krag doeltreffend oor baie kilometers teen hoë spanning kon oorgedra word, wat die behoefte aan kragopwekkingsaanlegte aansienlik verminder.

Hy verkry die Amerikaanse patentregte op die transformator en vorm onmiddellik Westinghouse Electric. Dit het nog sewe jaar geduur, en die genie van die Serwiese immigrant Nikola Tesla- wat 'n reeks uitvind duursame, aanpasbare enjins wat op WS loop, verkoop dan die patente aan Westinghouse - voordat mense besef dat AC krag baie goedkoper energie verskaf as DC krag.

Uitvind van verhale

'Die huidige oorlog: regisseursnit' wys hoe die elektrisiteitstelsel kon wees Die eerste kommersiële transformator, ontwerp deur William Stanley vir Westinghouse in 1886, het dit maklik gemaak om die spanning van 'n wisselstroom te verhoog en te verlaag. Nasionale laboratorium vir hoë magnetiese veld, CC BY-ND

soos Steve Jobs by Apple, Edison myte geskep terwyl hy die toekoms skep. 'Die huidige oorlog' herhaal 'n borrel wat Edison gespin het oor die stuur van 'n aantal werknemers om die aarde na net die regte gloeidraad te soek om sy gloeilampe langer as 10 minute te laat brand.

Aan die einde van die 1870's het die Edison en die Engelse chemikus Joseph Swan gloeilampe vervaardig wat katoenfilamente bedek met koolstof as hul ligvrye elemente gebruik. Edison se belangrikste vooruitgang was om toerusting te vervolmaak suig lug uit die gloeilamp en verseël dit, wat verhoed het dat die gloeidraad verbrand het deur suurstof uit die binnekant van die gloeilamp te verwyder. Die gloeidraad in die ontruimde gloeilamp het meer as 13 uur geduur, maar Edison se oordrewe verhaal van ontdekkingsreisigers met 'n helm-helm het meer as 'n eeu geduur.

“Die huidige oorlog” begaan nog twee ernstige foute. Eerstens wys dit Franklin Pous, Die hoofingenieur van Westinghouse, wat homself elektrokutiseer terwyl hy gewerk het om 'n AC-kragopwekker in Pittsburgh te vervolmaak. In werklikheid het Pous in die laat 1860's vir Edison gewerk aan projekte wat ingesluit is vind die voorraadtikker uit, en daarna 'n patentadvokaat by Westinghouse as kliënt geword. Hy is dood met die opsporing van hoogspanningstoerusting in sy kelder in Massachusetts in 1895, jare na die gebeure sentraal in die film.

Tweedens word die gevolgtrekking van die film bepaal by die opening van die 1893 Chicago Wêreldbeurs, wat aangesteek is deur Westinghouse se wisselstroom. Die toneel sny heen en weer na die teregstelling van 'n veroordeelde moordenaar in New York, in 'n AC-aangedrewe elektriese stoel. Edison het die elektriese stoel aan die amptenare van die staat in New York toegewys in die hoop om die krag van die AC te diskrediteer deur dit in die publiek sinoniem te maak met die dood deur elektrisiteit. Maar alhoewel die teregstelling is verbaas en dit het vier minute geduur voordat die veroordeelde sterf, Edison se gambit het misluk. En dit het plaasgevind in 1890, drie jaar voor die kermis.

Moderne DC teenoor AC

Die vooruitgang in kragelektronika het dit deesdae prakties en ekonomies gemaak om die spanning van GS te transformeer met toestelle wat baie kleiner is as die wat vir WS gebruik word, wat die gebruik van die gelykstroom moontlik maak. DC bied 'n paar belangrike voordele: dit is wat ons digitale toerusting en nuwe LED-lampe gebruik, sodat dit omskakelingsverliese van AC na DC vermy.

Elektroniese voertuigbatterye loop op gelykstroom.

Hoë-spanning GS transmissielyne bring nou krag vanaf Kanada se waterkragdamme na Boston. Sonpanele lewer gelykstroom, en visioenêr verbeelding van geboue bedraad geheel en al vir DC, voer LED-beligting in en laai GS-batterye in elektriese voertuie. Gelykstroom-mikrogride wat plaaslik krag opwek en berg, kan die veerkragtigheid teen natuurrampe of doelbewuste aanvalle verhoog.

Die Amerikaanse magstelsel kan uiteindelik met Edison en Westinghouse se visie trou. Maar aangesien AC-tegnologie deurgaans is, kan hierdie oorgang dekades duur.

Vir 'n meer akkurate weergawe van die huidige oorlog, beveel ek die wonderlike boek van historikus Jill Jonnes aan, Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse, en hul wedloop om die wêreld te elektrifiseer. Maar “The Current War: Director's Cut” kry twee belangrike punte reg. Eerstens was die skepping van tegnologie 'n dryfveer vir nasionale grootsheid vir 'n groot deel van Amerika se geskiedenis. Tweedens, uitvindings wat dit op die mark kan maak, is dié wat die wêreld regtig kan verander.

Oor Die Skrywer

Jay Apt, Professor, Tepper Skool vir Besigheid, Ingenieurswese en Openbare Beleid en Mede-Direkteur, Carnegie Mellon Electricity Industry Centre, Carnegie Mellon Universiteit

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}

nuutste video's

Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
by Swapnesh Masrani
Die Britse en Skotse regerings het ambisieuse teikens gestel om teen 2050 en 2045 netto-koolstofekonomieë te word ...
Die lente kom vroeër regoor die VSA, en dit is nie altyd goeie nuus nie
Die lente kom vroeër regoor die VSA, en dit is nie altyd goeie nuus nie
by Theresa Crimmins
In 'n groot deel van die Verenigde State het 'n warm klimaat die koms van die lente gevorder. Vanjaar is geen uitsondering nie.
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
by Alan N Williams, et al
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering (IPCC) lui dat sonder 'n aansienlike afname ...
'N Gemeente in Georgia kry die helfte van sy elektrisiteit van die sonplaas van president Jimmy Carter
'N Gemeente in Georgia kry die helfte van sy elektrisiteit van die sonplaas van president Jimmy Carter
by Johnna Crider
Plains, Georgia, is 'n klein dorpie net suid van Columbus, Macon en Atlanta en noord van Albany. Dit is die…
Die meerderheid Amerikaanse volwassenes glo dat klimaatsverandering vandag die belangrikste probleem is
by American Psychological Association
Namate die gevolge van klimaatsverandering duideliker word, sê meer as die helfte van die Amerikaanse volwassenes (56%) dat klimaatsverandering die ...
Hoe hierdie drie finansiële ondernemings die rigting van die klimaatskrisis kan verander
Hoe hierdie drie finansiële ondernemings die rigting van die klimaatskrisis kan verander
by Mangulina Jan Fichtner, et al
'N Stil revolusie is besig om te belê. Dit is 'n paradigmaskuif wat 'n diepgaande impak op korporasies sal hê, ...
Belê in klimaatsverandering
by Goldman Sachs
“Top of Mind at Goldman Sachs” Podcast - In hierdie episode kyk ons ​​na wat die belangrikste kwessie van ons tyd mag wees: ...
Klimaatsverandering: inligtingsessies uit Suider-Afrika
by SABC Digital News
Klimaatsverandering beïnvloed ons almal, maar dit kan 'n verwarrende onderneming wees. Drie vooraanstaande Suid-Afrikaanse wetenskaplikes wat ...

Laaste Artikels

Hoe plante en diere reaksie op klimaatsverandering deel
Hoe plante en diere reaksie op klimaatsverandering deel
by Daniel Stolte
Plante en diere is opvallend dieselfde in hul reaksie op veranderende omgewingstoestande regoor die wêreld, ...
Waarom armer voorstede meer in gevaar is in die opwarming van stede
Waarom armer voorstede meer in gevaar is in die opwarming van stede
by Jason Byrne en Tony Matthews
Die vele redes hiervoor is beleid oor stedelike verdigting, klimaatsverandering en sosiale neigings soos groter huise ...
Waarom 'n beter wêreld beter ekonomie benodig
Waarom 'n beter wêreld beter ekonomie benodig
by David Korten
Die wetenskap waarsku ons dat die 2020's die mensdom se laaste geleentheid sal wees om homself te red van 'n klimaatskatastrofe.
'N Tweede ons stofkom sou wêreldwye voedselvoorraad tref
'N Tweede ons stofkom sou wêreldwye voedselvoorraad tref
by Tim Radford
As die Amerikaanse Grootvlaktes weer deur volgehoue ​​droogte getref word, sal die voedselvoorraad ter wêreld die hitte ervaar.
Rising Sea: Om die mens veilig te hou, laat die natuur die kus vorm
Rising Sea: Om die mens veilig te hou, laat die natuur die kus vorm
by Iris Möller
Selfs onder die mees konserwatiewe scenario's vir klimaatsverandering, lyk die seevlakke 30 cm hoër as tans alles behalwe seker ...
Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
by Swapnesh Masrani
Die Britse en Skotse regerings het ambisieuse teikens gestel om teen 2050 en 2045 netto-koolstofekonomieë te word ...
Enorme ekosisteme kan minder as 50 jaar in duie stort
Enorme ekosisteme kan minder as 50 jaar in duie stort
by John Dearing et al
Ons weet dat ekosisteme onder stres 'n punt kan bereik waar hulle vinnig in iets heel anders sal ineenstort.
Indië neem uiteindelik klimaatkrisis ernstig op
Indië neem uiteindelik klimaatkrisis ernstig op
by Nivedita Khandekar
Met finansiële verliese en 'n hewige dodetal weens klimaatsverwante rampe wat voortdurend styg, is Indië uiteindelik ...