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直流电 VS 交流电之战的另一位主角: 天才 尼古拉・特斯拉


2020-05-22


现时如果提起Tesla,相信大家会先想起的是美国电动汽车公司Tesla。但事实上,相信大部人都不知道其实电动车公司Tesla的取名,是源自于一个天才科学家 – 尼古拉・特斯拉。究竟这个被某初些美国人称为「最伟大的美国人」有过什幺丰功伟业?

尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla,-),塞尔维亚裔美籍发明家、物理学家、机械工程师、电机工程师、化学家和未来学家。被认为是电力商业化的重要推动者,并因主要设计了现代交流电力系统而最为人知。

特斯拉天生就是一个十分聪明的人,而且他十分热衷于阅读各种书籍。他能像照相机一般,记下整本书。1862年,他的家庭移居到戈斯皮奇。特斯拉在克罗埃西亚的卡尔洛瓦茨上学,并在1875年奥地利的格拉茨科技大学修读电机工程。在那里,他学习交流电的应用,也就此为他日后的事业开始打下根基。但他只上了一个学期的课,就因为过分热衷于研究和实验而频频逃课,并最后退学。

在1878年,他离开格拉茨并且与家里断绝了所有的联繫。他去了斯洛维尼亚的马里博尔,在那里他首次被聘为助理工程师,为期一年。在这期间他患上了神经衰弱。他的父亲一直劝他回到布拉格大学的查尔斯-费迪南德大学分校,于是他于1880年到那里读了夏季学期。然而当他父亲死后,又只读完了一个学期,他又再次离开了大学。

直至到1882年去了法国巴黎,在爱迪生公司做一名工程师,设计改进电器。同年特斯拉发明了感应马达并开始开发各种用到旋转磁场的设备(于1888年取得了专利)。两年后,他又转到美国的爱迪生机械公司工作。特斯拉开始为爱迪生进行简单的电器设计,他进步很快,不久以后就能解决公司一些非常难的问题。特斯拉完全负责了爱迪生公司直流电机的重新设计,并开始关注于交流电系统的设计。但后来,因为爱迪生没有兑现当初的加薪承诺,特斯拉就离开了爱迪生公司并加入其竞争对手 —美国西屋公司的创办人乔治西屋(George Westinghouse)的公司。

如果要说为人熟悉的爱迪生,以及这位天才科学家特斯拉的分别,就要说两人的代表性发现 — 直流电(Direct current)与交流电(Alternating Current)。以爱迪生为首的直流电派即是说,通过使用称为整流器的电子元件或机电元件,使电流向一个方向流动,但其缺点是,一但距离较远的话就会自动断电; 而由特斯拉的交流电学说(基于法拉第等人就研究)即是说电流则以某个频率反覆改变流动方向,不但能够向外输出电力,也能向内输出,甚至传递到更远处。

在1886,特斯拉创建了自己的公司,特斯拉电灯与电气製造公司(Tesla Electric Light & Manufacturing)。及后在1887,他组装了最早的无电刷交流电感应马达(brushless alternating current induction motor),并在1888年为美国电气工程师学会作了演示。同年(1888年),他发展了特斯拉线圈的原理,并且开始在西屋电器与製造公司位于匹兹堡的实验室与乔治·威斯汀豪斯一起工作。威斯汀豪斯听取了他的关于利用多相系统远程传输交流电的想法。交流电能量损失少,不用设置很多的电厂,只要在传输时升高电压,到达用户附近时再将电压下调,就能将成本大幅降低,因此有许多电厂开始转单给西屋公司,有了特斯拉的交流电,爱迪生的发明就被业界冷落。但由于「电流大战」缘故,特斯拉和威斯汀豪斯几近破产,因此在1897年,特斯拉用自己的专利使用费替威斯汀豪斯缓解了一下危机。同年,特斯拉研究了粒子辐射,使他建立了宇宙射线基本方程式。

当特斯拉41岁时,他申请了第一个无线电专利(美国专利 645,576)。一年后,他向美军演示了用无线电遥控船只,他认为美军会对像遥控鱼雷之类的东西感兴趣。特斯拉声称自己建造了「遥控力学的艺术」(Art of Teleautomatics),是一种机器人,同时也是一种遥控科技。1898年,他在麦迪逊广场花园的一次电学博览会上向公众演示了无线电遥控船只。特斯拉称那船只叫「远程自动化」。

但可惜的是,特斯拉虽然发明众多,但由于他对金钱和法律事务之不在乎,导致他被多间电子公司抢走了大部分多专利权,以致于晚年生活十分潦倒,死后还留下了一大笔债务。特斯拉后因心脏衰竭死亡逝世,享年86岁。

这样一个天才人物,为后世人带来这幺多的贡献,却不想最后是悲剧收场,当真天意弄人。



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