基本介紹
電力實驗,轉機,過程,結果,後記,
電力實驗
正處於19世紀下半葉，幾乎所有人都認為在實踐中是不可能使用交流電的。因為直流電始終朝著相同的方向流動，而交流電則反覆使電流的大小和方向發生變化。而最早的電動機，也都是使用直流電的。那些試圖用交流電讓直流電動機運轉起來的人發現，這種發電機產生的磁場並不能使電動機正常運行。事實上，當電流改變方向的時候，磁場隨後也改變了強度和方向，因此，電動機自然就不可避免地停止轉動。
轉機
事情發生轉機是在1882年，特斯拉在經過嚴謹的數學分析之後，擬訂了一個新的實驗方案，他利用兩個異相交流電換相器，以保證有充分而強大的電流使電動機運轉。根據這位塞爾維亞科學家設計的方案，在電動機固定部分中的線圈裡，對流動電流的一個適當聯結（定子）能夠產生一個強度不變的磁場，這個磁場在轉動的同時，會使電動機的活動部件也跟著它一起轉動（轉子）。實際上，磁場會在轉子的線圈裡產生一個流動的感應電流，而感應電流能夠引發一個加快線圈自身轉動的力，而且這都不需要任何電線去連線運動中的各個部分。1883年，特斯拉製造出了第一個小型交流電動機，但他很需要有財政上的支持。
和特斯拉第一次見面時，愛迪生正在投入大量的資金去研發直流電設備。1879年，愛迪生研製出了白熾燈，這種燈在現實生活中的迅速普及使愛迪生本人也成為了一名成功的大企業家和世界知名的發明家，但是他當時也面臨著不少的問題：一個住宅區裡的照明燈如果和發電站的距離超過1公里，就無法得到足夠的電流發出強光，這是因為電流傳輸時線損過大，同線徑情況下，電阻一定，功率一定，電壓越高，電流就越低，產生的熱量就越小，線損也就越小，反之則越大，由於當時沒有直流電升壓技術，所以直流電電壓不高，就會造成線損過大。為了使照明系統能夠正常運行，只好在每隔1公里的地方建造1座發電站，要不然就要增加發電機的功效，或者將若干個發電機連線在一起，以便產生更大的功率。
1888年，一位希望能向愛迪生髮起挑戰的美國發明家和企業家喬治·威斯汀豪斯將賭注押在了交流電上，他邀請特斯拉到他的公司去工作。其實，早在1883年，威斯汀豪斯就對交流電產生了極大的興趣。當時，法國人呂西安·戈拉爾和英國人約翰·吉布斯在倫敦的一個博覽會上向人們展示了一款能夠進行遠距離傳輸的交流電設備。這個設備運用了"二次發電機"（一種已經註冊了專利權的特殊變壓器）。就是利用戈拉爾·吉布斯的變壓器和由恩斯特·沃納·馮·西門子校準的發電機，1886年3月，西屋公司在美國麻薩諸塞州的大巴靈頓小鎮中首次使用了交流電照明設備。
然而，為了能夠真正和愛迪生進行較量，西屋公司必然要考慮給工業企業提供交流電動機。當時工業用電動機用的都是直流電，這種電動機存在著明顯的不足，例如功率不足等等。於是，特斯拉開始為西屋公司設計大型的、高功率和高頻率的交流電電動機，彌補了老式發電機功率不足的缺陷。
1888年3月，義大利物理學家伽利略·費拉利斯向都靈科學院展示了他的交流電"異步電動機"（該機器是在1885年設計完成的）。它的原理是建立在一個轉動的磁場上，和特斯拉5年前的設計理念很相似，只是技術更加完善，功率更大。與此同時，圍繞著交流電動機的"鬥爭"也日趨激烈：特斯拉要求擁有其發現轉動磁場的優先權，並且針對費拉利斯製造的交流電動機。經過一系列冗長的、令人厭煩的訴訟過程，法庭最後判定：轉動磁場的原始發現人屬於義大利科學家費拉利斯。然而令人遺憾的是，費拉利斯並沒有將異步電動機的巨大潛力運用到日常生活中去。
過程
到19世紀末期，經過數月的實驗之後，威斯汀豪斯和特斯拉獲得了極大的成功，他們終於可以將已經成熟的產品推向市場。獲悉特斯拉取得的成功以後，愛迪生意識到了自己將要面對的競爭對手是何等強大，他開始了一場針對交流電的中傷詆毀運動。為了向人們展示這種新型系統假定的危險性，愛迪生在眾多記者面前用高壓交流電做了一系列可怕的實驗：將一塊白鐵皮板和一台可達1000伏電壓的交流電發電機相聯，然後再把一隻小貓或是小狗放在鐵板上，小貓或小狗會瞬間死亡。這樣，人們就可以親眼目睹特斯拉和西屋電氣公司的交流電的致命效果了（電椅就是在這樣的"啟發"下發明的）。同時，作為對愛迪生宣傳攻勢的反擊，特斯拉也在舞台上進行了很多真正的"電魔術"表演。除了使人們為之驚嘆，特斯拉的另一個目的就是向世人傳播的交流電理念：當不被用在故意犯罪的目的時，交流電是非常安全的。
當這場"電流之戰"愈演愈烈之時，芝加哥正在籌備一個世界博覽會，主辦者希望尋找到一套可以照亮整個會場的照明設備。於是，威斯汀豪斯開出了一份極具誘惑力的契約，他試圖以超低價格來從愛迪生手中搶到這筆生意。1893年5月1日，博覽會開幕了，特斯拉的交流電點的電燈照亮了整個會場。這是一次偉大的成功，同時也是大獲全勝之前的一個前奏。
不久後，在尼亞加拉大瀑布將要建造美國第一座水力發電站，交流電系統由於其經濟實惠和便於製造而被選中了。GE和西屋都提交的各自的方案，GE提交的是三相方案、西屋提交的是兩相方案，這時候一個有趣的事情，甲方的顧問George Forbes教授設計了神奇的一個傘式外轉子轉場式發電機，電壓要求2萬伏，油冷電樞。
對於工業上廣泛使用旋轉變流機來說頻率越低效果當然越好，不過頻率太低發電機和變壓器的體積和成本太高；頻率高了發電機和變壓器的體積和成本能降低，但是旋轉變流機工作起來問題很多很麻煩。頻率低一點，電機變壓器鐵損方面好一些，線路上也安全一點。不過成本當然又是一個大問題。最後以白熾燈的閃光能接受的情況下，把頻率定在25HZ。在10月份西屋和甲方在紐約的晚餐上，亞當斯老闆對西屋首席工程師表示，如果西屋能做，這項目基本可以敲定。威斯汀豪斯將設計製造任務交給了蘇格蘭工程師喬治·福布斯。
結果
10月份，GE和西屋都給甲方一個反饋，要求更改George Forbes教授的設計，在19世紀，人類科技製造2萬伏電樞，這是不現實的。10月26日，最終契約敲定。西屋公司設計的5000馬力，2.2KV，兩相四線制25HZ發電機中標。
