"Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus" osoittaa kuinka sähkönjakelujärjestelmän piti olla

"Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus" osoittaa kuinka sähkönjakelujärjestelmän piti olla Chicagossa sijaitsevan 1893-maailman Columbian näyttelyn rakennukset, joita valaisee George Westinghousen vaihtovirta. Kenttämuseon kirjasto / Wikipedia, CC BY

Monet asiantuntijat katsovat sähköverkon olevan suurin tekninen saavutus 20 luvulla. Mutta jos Thomas Edison, keksijä ensimmäinen kaupallinen voimalaitos, oli saanut tiensä, nykyaikaista verkkoa ei olisi rakennettu. Sen sijaan Yhdysvalloissa olisi ollut voimanlähteenä lukuisia hiiltä polttavia voimalaitoksia, joiden etäisyys etäisyydelle olisi ollut etäisyydellä toisistaan ​​ja joilla ei olisi sähköä ollenkaan maaseutualueilla.

Toinen sähkön edelläkävijä, insinööri ja keksijä George Westinghouse, oli vakuuttunut siitä, että Edisonin järjestelmä ei mittakaavassa käyttäisi nykyaikaista termiä. Kun Westinghouse kuuli tekniikasta, joka sallii sähkön lähettämisen pitkiä matkoja pienillä häviöillä, hän hyppäsi sähköntuotantoyritykseen.

"Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus”Kertoo heidän kilpailunsa tarinan. Elokuva ei ole täysin uskollinen historialle, mutta se osoittaa, kuinka dramaattiset teknologiset läpimurtot, jotka saattavat vaikuttaa esoteerisiltä tuolloin, voivat vaikuttaa arkipäivään.

Yhdysvaltain sähköverkossa on yli 160,000 mailia siirtojohtoja, jotka siirtävät sähköä voimalaitoksista kaupunkeihin. Vaihtovirta teki sen toteutettavissa.

Avainvaihtoehto

”Nykyinen sota” ottaa käyttöön vaihtoehdon vaihto- tai tasavirta siirtää sähköenergiaa tuotantolaitoksilta asiakkaille.

Tasavirta, tai tasavirta, virtaa tasaisesti, kuten vesi kaataa kannuista lasiin. Nykyaikaiset taskulamput toimivat tasavirtaakkuilla, jotka tuottavat tasaista virtaa - ainakin, kunnes ne tyhjenevät. Vaihtovirta tai vaihtovirta vaihtuu ajoittain suunnasta, hiipi ja virtaa samalla tavalla kuin vanhan käsipumpun veden kiire, kun kahva työnnetään ylös ja alas.

Sekä tasavirtaa että vaihtovirtaa voidaan käyttää hehkulamppujen ja laitteiden käynnissä, mutta kun kummankin tyyppinen virta siirtyy sähkökaapeleiden yli, se menettää jonkin verran johtojen resistanssia. Jännitteen tai paineen lisääminen, joka saa aikaan sähkövirran, vähentää huomattavasti häviöitä. Esimerkiksi, jos jännite kaksinkertaistetaan, tehonmenetykset vähenevät kertoimella neljä.

"Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus" osoittaa kuinka sähkönjakelujärjestelmän piti olla Kuva Harpers Weeklyltä työntekijöistä, jotka haudattiin tasavirtajohtoja Edisonin Pearl Street -generaattorilta New Yorkissa, 1882. Wikimedia

Kun Edisonin tasavirtajärjestelmä saapui 1882: n markkinoille, sen jännitteen lisääminen siirtohäviöiden vähentämiseksi oli kaukana nykyajan tekniikasta. Toisaalta vaihtojännitteen lisääminen tai pienentäminen - versio, jota Westinghouse kehitti - vaati vain edullisen kappaleen rautahaavan muutamalla lankakelalla.

Westinghouse näki tämän laitteen vallankumouksellisen potentiaalin, joka tunnetaan pian nimellä jännitemuuntaja, kun hän lukee 1885 London Inventions -näyttely. Paljon parempi yritysjohtaja kuin Edison, Westinghouse huomasi, että virta voitaisiin siirtää tehokkaasti usean mailin korkealla jännitteellä, mikä vähentää huomattavasti tarvetta rakentaa voimalaitoksia.

Hän sai muuntajan yhdysvaltalaiset patenttioikeudet ja perusti heti Westinghouse Electricin. Kesti vielä seitsemän vuotta, ja serbialaisten maahanmuuttajien nero Nikola Tesla- joka keksi sarjan kestävät, mukautuvat moottorit, jotka käyvät vaihtovirta, myi sitten patentit Westinghouselle - ennen kuin ihmiset huomasivat, että vaihtovirta tuotti energiaa paljon halvemmalla kuin tasavirta.

Keksiä keksintöjä

"Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus" osoittaa kuinka sähkönjakelujärjestelmän piti olla Ensimmäinen kaupallinen muuntaja, jonka William Stanley suunnitteli Westinghouselle 1886: ssä, teki helpoksi vaihtovirtavirtauksen jännitteen nostamisen ja vähentämisen. Kansallinen magneettikenttälaboratorio, CC BY-ND

Pitää Steve Jobs Applessa, Edison loi myyttejä kun hän loi tulevaisuutta. ”Nykyinen sota” toistaa äänen, jonka Edison kehräsi lähettämällä joukko työntekijöitä etsimään Maasta juuri oikeaa hehkulankaa saadakseen lampunsa palamaan yli 10 minuutin.

Myöhäisissä 1870-sarjoissa Edison ja englantilainen kemisti Joseph Swan tuottivat hehkulamppuja, joissa käytettiin valoa säteileviä elementtejä hiilellä päällystettyjä puuvillafilamentteja. Edisonin tärkein edistysaskel oli laitteiden parantaminen imeä ilma polttimosta ja sulje se, joka esti hehkulangan palamisen poistamalla happea polttimon sisäosista. Evakuoidussa polttimossa oleva filamentti kesti yli 13 tuntia, mutta Edisonin liioiteltu tarina materiaalien etsinnästä pith-helmeted tutkijoista kesti yli vuosisadan.

”Nykyinen sota” tekee kaksi vakavaa virhettä. Ensinnäkin se näyttää Franklin paavi, Westinghousen pääinsinööri, sähköiskuu itselleen työskennellessään täydentääkseen vaihtovirtageneraattoria Pittsburghissa. Itse asiassa paavi työskenteli Edisonille myöhäisissä 1860-projektissa hankkeissa, joihin sisältyi keksimällä osakemerkki, ja hänestä tuli sitten patenttiasiamies Westingshouse'n kanssa asiakkaana. Hän kuoli vikaantuneena korkeajännitelaitteisiin hänen Massachusetts-kellarissaan vuonna 1895, vuotta elokuvan keskeisten tapahtumien jälkeen.

Toiseksi, elokuvan päätelmä asetetaan 1893 Chicagon maailmanmessut, jonka valaisti Westinghousen vaihtovirta. Kohtaus edestakaisin tuomitun murhaajan teloitukseen New Yorkissa vaihtovirtalaitteisella sähkötuolilla. Edison oli ilmoittanut sähkötuolista New Yorkin osavaltion virkamiehille toivoensa vääristää vaihtovirtaa tekemällä siitä synonyymin yleisön mielessä kuoleman kanssa sähköiskuilla. Mutta vaikka teloitus botched ja tuomitun ihmisen kuoleminen kesti neljä minuuttia, Edisonin gambit epäonnistui. Ja se tapahtui 1890: ssä, kolme vuotta ennen messuja.

Moderni tasavirta vs. vaihtovirta

Nykyään tehoelektroniikan edistyminen on tehnyt käytännöllisestä ja taloudellisesta muuntaa tasajännitteen jännitteen paljon pienemmillä laitteilla kuin vaihtovirtalaitteissa, mikä mahdollistaa tasavirran laajemman käytön. DC tarjoaa joitain tärkeitä etuja: Se on mitä digitaaliset laitteet ja uudet LED-lamput käyttävät, joten vältetään muuntohäviöt vaihtovirta DC: stä.

Sähköajoneuvojen akut käyvät tasavirralla.

Korkeajännitteiset tasavirtajohdot tuo nyt voimaa Kanadan vesivoiman patoilta Bostoniin. Aurinkopaneelit tuottavat tasavirtaa, ja visionäärit kuvittelevat rakennuksia johdotettu kokonaan tasavirtaan, syöttää LED-valaistusta ja lataa tasavirtaakkuja sähköajoneuvoissa. Tasavirtaiset mikroverkot jotka tuottavat ja varastoivat sähköä paikallisesti, voivat lisätä kestävyyttä luonnonkatastrofeihin tai tahallisiin hyökkäyksiin.

Yhdysvaltain energiajärjestelmä voisi lopulta mennä naimisiin Edisonin ja Westinghousen visioiden kanssa. Mutta koska vaihtovirtatekniikka on levinnyttä, tämä siirtyminen voi viedä vuosikymmeniä.

Suosittelen historian tarkempaa tietoa nykyisestä sodasta historioitsija Jill Jonnesin upeaa kirjaa, Valon imperiumit: Edison, Tesla, Westinghouse ja heidän kilpailu maailman sähköistämiseen. Mutta ”Nykyinen sota: Ohjaajan leikkaus” saa kaksi avainkysymystä oikein. Ensinnäkin tekniikan luominen on edistänyt kansallista suuruutta suuren osan Amerikan historiasta. Toiseksi keksinnöt, jotka voivat tehdä siitä markkinoilla, ovat niitä, jotka todella voivat muuttaa maailmaa.

Author

Jay Apt, professori, Tepperin kauppakorkeakoulu, yhteiskuntapolitiikka ja Carnegie Mellonin sähköteollisuuskeskuksen johtaja, Carnegie Mellon University

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

UUSIMMAT VIDEOT

Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
by Ken Buesseler
Meressä on merkittävä rooli maailman hiilisyklissä. Vetovoima tulee pienistä planktoneista, jotka tuottavat…
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
by Gabriel Filippelli ja Joseph D. Ortiz
”Älä juo / älä kiehauta” ei ole mitä kukaan haluaa kuulla kaupunginsa vesijohtovedestä. Mutta yhdistetyt vaikutukset
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
by InnerSelfin henkilökunta
Jokaisella on energiatarinoita, olipa kyse sitten sukulaisesta, joka työskentelee öljynporauslautalla, vanhemmasta, joka opettaa lasta kääntymään ...
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
by Gregg Howe ja Nathan Havko
Hyönteiset ja kasvit, joista he ruokkivat, ovat vuosituhansien ajan olleet mukana evoluutiotaistelussa: syödä tai olla ...
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
by Swapnesh Masrani
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Skotlannin hallitukset ovat asettaneet kunnianhimoiset tavoitteet tulla nolla-hiilidioksiditalouksiksi vuosiksi 2050 ja 2045 ...
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
by Theresa Crimmins
Lämmin ilmasto on edistänyt kevään saapumista suuressa osassa Yhdysvaltoja. Tämä vuosi ei ole poikkeus.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
by Johnna Crider
Plains, Georgia, on pieni kaupunki, joka on vain Columbuksen, Maconin ja Atlantan eteläpuolella ja Albanyn pohjoispuolella. Se on…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
by Jack DeWaard
Jos näyttää siltä, ​​että äärimmäiset sääkatastrofit, kuten hurrikaanit ja metsäpalot, ovat yhä yleisempiä, vakavia ja…
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
by George Milev ja Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lukitus on vähentänyt saastumista ja päästöjä Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja muualla maailmassa tarjoamalla selkeän…
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
by Brian Garvey ja Mauricio Torres
Vuoden 2019 Amazonin tulipalot aiheuttivat Brasilian metsien suurimman yhden vuoden menetyksen kymmenessä vuodessa. Mutta maailman kanssa ...
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
by Sarah McLaren
Haluaisin tietää, sisältävätkö Uuden-Seelannin 0.17 prosentin hiilidioksidipäästöt valmistettujen tuotteiden päästöjä…
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
by Ben Christopher Howard
Koronaviruspandemia on maadoittanut tuhansia lentokoneita, mikä edistää kaikkien aikojen suurinta CO fall-laskua…
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
by Alemu Gonsamo
Ilmaston lämpeneminen johtaa varhaisiin lähteisiin ja viivästyneisiin syksyihin kylmempissä ympäristöissä, jolloin kasvit voivat kasvaa ...
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
by Deidra Miniard et ai
Poliittiset erimielisyydet ovat nykyään yhä kasvava kiinnitys Yhdysvalloissa riippumatta siitä, onko kyse avioliitosta, joka ylittää puolueen linjat.
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
by Alexandra Macmillan ja Jono Drew
Ihmettelen vegaaninlihan ilmastovaikutuksia verrattuna naudanlihaan. Kuinka hyvin käsitelty patty verrataan…