爱迪生的直流电是怎么产生的? 5
1882年爱迪生电气照明公司(创建于1878年)在纽约建立了第一座发电站,安装了三台110伏“巨汉”号直流发电机,这是爱迪生于1880年研制的,这种发电机可以为1500个16瓦的白炽灯供电。
原理
直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。
所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。
电路
在比较简单的直流电路中,电源电动势、电阻、电流以及任意两点电压之间的关系可根据欧姆定律及电动势的定义得出。复杂的直流网络可根据G.R.基尔霍夫方程组求解。
它包括节点电流方程和回路电压方程两部分,前者指出,对于任一节点(3个或3个以上支路的交点),流入和流出节点的各电流的代数和为零,这是恒定条件的要求,后者指出,对于任一闭合回路(网格),各部分电压降的代数和为零,这是静电场环路定理的结果,两者构成了完备的方程组。
应用
直流装置通常有不同类型的插座、开关、和固定装置,这主要是由于所使用的低电压来自于那些适合使用的交变电流。通常对于使用直接电流的设备来说不能反接,这点很重要,除非该器件有二极管桥来纠正(使用电池供电的大多数设备则不需要——电池插槽本身即可防止装反)。
直流电在许多特低电压与低电压器件中很常见,尤其是这些设备由只能产生直流电的电池供电。使用太阳能发电系统也可以,因为太阳能电池只能产生直流电。大多数汽车零配件使用直流电,虽然这些电是由交流电装置透过整流装置输出直流电的。
大多数电子电路需要使用直流电源供电。使用燃料电池的器件(混合氢气与氧气及催化剂来产生电能以及作为副产物的水)同样只能使用直流电。
以上内容参考 百度百科-直流电
大多数人了解爱迪生都是因为爱迪生发明了灯泡,不可否认,的确是因为爱迪生,人们才用上了电灯,但说灯泡是爱迪生发明的,其实还是存在争议的,爱迪生的发明实际上是通过收购别人的灯丝专利,然后再通过反复进行商业化改良而完成的。
爱迪生发明灯泡的过程虽然存在着争议,但无可争议的是,爱迪生的确在电力的推广和应用上做出了贡献。
爱迪生曾说过这样一句话:“电力就是一切,不需要复杂精密的齿轮,没有危险,也没有汽油的恶臭,甚至没有噪音”,不可否认,时至今日,爱迪生的这番言论仍然可以称得上是一句不错的广告语。只是发明灯泡还不行,关键是要让所有人都能够用上电灯,这就必须要建立发电站了,而当时所使用的还是直流发电站。
什么是直流电呢?直流电的大小和方向不随时间进行变化。这就产生了一个问题,电能在传输的过程中会发生耗损,而且传输的距离越远,耗损就越严重。所以实际的使用情况就是,距离发电站越近,居民家里的电灯就越明亮,而距离发电站越远,电灯就越昏暗。
电能在传输的过程中大量耗损,这在当时是一个无法解决的问题,因为当时认为直流电是无法升压的。
所以为了能够让城里的所有居民都用上电灯,就必须要多建发电站,每隔一段距离就建设一座发电站,这样做成本还是挺高的,但也没有更好的办法了。当时在爱迪生的公司里有一个颇具才华的年轻人,他叫做特斯拉。
因为一直受到爱迪生的打压,所以难以崭露头角,终于,他离开了爱迪生,开始专心研究一种新的电力系统,交流电。交流电和直流电不同,它的大小和方向可以随着时间进行周期性变化。所以交流电可以进行升压,这是一个简单的电学常识,电压升高了,电流自然就减小了,所以损耗也就小了,使用交流电系统,只要先提高电压,再在各居住区安装变压器,就可以保证电压的稳定。
有了交流电就再也不需要满世界建造直流电发电站了,此时直流电与交流电可以说是已经高下立判。
任何一种新事物的诞生总是要受到旧事物的打压,交流电的兴起令一个人慌了,他就是爱迪生。如果大家都去使用交流电,那他满世界建造的直流发电站怎么办呢?于是爱迪生开始不遗余力地打压交流电。
不过作为一个科学家,爱迪生的打压还是尊重事实的,他向民众解释了交流电的危险,并且还进行了展示,用交流电电死了大象。交流电的确能够电死大象,这是事实,但爱迪生并没有告诉人们,不光交流电能电死大象,直流电也一样能电死大象。虽然爱迪生的打压取得了一定效果,但无法阻止历史的车轮向前滚动。颇具商业眼光的爱迪生,这一次是失算了。
不过交流电虽然兴起了,但直流电也并没有退出历史的舞台,在现代技术的加持下,直流电又有了新的发展。
直流电之所以会被交流电取代,是因为直流电无法升压,这样就导致在传输过程中耗损严重。直流发电机的确是无法升压,但是交流发电机可以,交流发电机在经过换流器之后就可以产生超高压的直流电,电压上去了,电流就下来了,损耗也就减小了,直流电也就再次具备了使用价值。
目前世界上很多国家都有直流电输电线路。虽然具备了远距离传输的能力,不过直流电与交流电在应用上还是存在差别的,直流电不能够中途供电,只能够点对点传输,但因为成本更低,所以非常适合点对点的远距离输电,也正是因为如此,直流电并不会退出
从发电的角度讲,他制造的也是交流电,只不过是在电站里直接变成了直流电,然后通过电线传送出去,而我们现在很多电器用的直流电,这个交变直的过程放在了我们用的那些电器里。
在19世纪,硬件设施非常落后,爱迪生的直流电系统要求每一平方英里内就需要一个发电站,在传输过程中损耗过大,传输距离也十分受限。但特斯拉的交流电系统,使用导线更细、电压更高、传输损耗小、传输距离远。相较之下,交流电更受当下时代的欢迎。
爱迪生为了扭转劣势,使用了比较低劣的手段,如贿赂政府官员将绞刑变为交流电电刑、雇佣小孩子用交流电电死流浪猫狗等来抹黑交流电。幸运的是特斯拉并没有因此受影响,最终在哥伦比亚博览会的照明工程中完美呈现了交流电的安全性与可靠性,谣言不攻自破,交流电被认可,取代了直流电,成为了供电主流。
交流电会随着时间发生不同的变化。家庭用电用的都是交流电,不仅方便,而且交流电可以进行升压或降压,有利于输送,发电效率更高,同时交流电转换成直流电很方便。
这不是我想要的答案,我想问的是爱迪生当时是用什么设置装备产生直流电的,因为现在我们都知道交流电的产生原理,对爱迪生的直流电却知之甚少,并不是问这段科学历史。
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