"الحرب الحالية: قطع المخرج" يوضح كيف جاء نظام الطاقة الكهربائية

"الحرب الحالية: قطع المخرج" يوضح كيف جاء نظام الطاقة الكهربائية المباني في معرض كولومبوس 1893 World في شيكاغو ، مضاءة بواسطة التيار المتردد لجورج ويستنغهاوس. مكتبة المتحف الميداني / ويكيبيديا, CC BY

كثير من الخبراء ينظرون إلى شبكة الطاقة الكهربائية أعظم إنجاز هندسي من القرن 20th. لكن اذا توماس اديسونمخترع أول محطة كهرباء تجارية، كان له طريقه ، فإن الشبكة الحديثة لم تكن قد بنيت. وبدلاً من ذلك ، كان سيتم تشغيل الولايات المتحدة بواسطة العديد من محطات توليد الطاقة التي تعمل بحرق الفحم ، والتي تفصلها مسافة ميل واحد أو نحو ذلك ، بدون كهرباء على الإطلاق في المناطق الريفية.

رائد آخر في مجال الكهرباء ، مهندس ومخترع جورج ويستنجهاوس، كان مقتنعا بأن نظام إديسون لن يتوسع ، لاستخدام مصطلح حديث. عندما سمع وستنجهاوس عن تقنية من شأنها أن تسمح بإرسال الكهرباء عبر مسافات طويلة مع خسائر طفيفة فقط ، قفز إلى قطاع الطاقة الكهربائية.

"الحرب الحالية: قطع المخرج"يحكي قصة المنافسة. على الرغم من أن الفيلم ليس وفياً تمامًا للتاريخ ، إلا أنه يوضح كيف يمكن للتطورات التكنولوجية الهائلة التي قد تبدو بطيئة في ذلك الوقت أن تؤثر على الحياة اليومية.

تمتلك شبكة الطاقة الأمريكية أكثر من 160,000 أميال من خطوط النقل التي تنقل الكهرباء من محطات الطاقة إلى المدن والبلدات. التيار المتردد جعلها مجدية.

خيار رئيسي

"الحرب الحالية" تتحول إلى الاختيار بين التيار المتردد أو المباشر لنقل الطاقة الكهربائية من محطات التوليد إلى العملاء.

يتدفق التيار المباشر ، أو التيار المستمر ، بثبات ، مثل الماء الذي يصب من إبريق في كوب. تعمل البطاريات الحديثة على بطاريات التيار المستمر ، والتي توفر طاقة ثابتة - على الأقل ، حتى تنفد. يعمل التيار المتردد ، أو التيار المتردد ، على عكس الاتجاه بشكل دوري ، حيث ينحسر ويتدفق تمامًا مثل تدفق المياه من مضخة يدوية قديمة حيث يتم دفع المقبض لأعلى ولأسفل.

يمكن استخدام كل من DC و AC لتشغيل المصابيح الكهربائية والمعدات ، ولكن عندما يتحرك أي نوع من التيار عبر الكابلات الكهربائية ، فإنه يفقد بعض الطاقة لمقاومة الأسلاك. زيادة الجهد ، أو الضغط الذي يجعل تدفق التيار الكهربائي ، يقلل بشكل كبير من الخسائر. على سبيل المثال ، في حالة مضاعفة الجهد ، ينقص فقدان الطاقة بمعامل أربعة.

"الحرب الحالية: قطع المخرج" يوضح كيف جاء نظام الطاقة الكهربائية صورة من هاربرز الأسبوعي للعاملين الذين دفنوا خطوط توليد الكهرباء من محطة توليد كهرباء شارع إديسون في مدينة نيويورك ، 1882. ويكيميديا

عندما وصل نظام Edison's DC إلى السوق في 1882 ، كانت زيادة جهده للحد من خسائر الإرسال أكبر بكثير من تقنية اليوم. من ناحية أخرى ، فإن زيادة أو نقصان جهد التيار المتردد - النسخة التي طورها ويستنجهاوس - لا يتطلب سوى قطعة غير مكلفة من الجرح الحديدي مع بضع لفائف من الأسلاك.

رأى ويستنجهاوس الإمكانات الثورية لهذا الجهاز ، والتي ستعرف قريبًا باسم محول الجهدعندما يقرأ حساب تقني لنظام معروض في معرض 1885 لندن للاختراعات. كثيرا أفضل مدير أعمال من إديسونأدركت Westinghouse أن الطاقة يمكن أن تنتقل بكفاءة على بعد أميال كثيرة في الجهد العالي ، مما يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى بناء محطات توليد الطاقة.

حصل على حقوق براءات الاختراع الأمريكية للمحول وشكل على الفور شركة وستنجهاوس الكتريك. استغرق الأمر سبع سنوات أخرى ، وعبقرية المهاجرين الصرب نيكولا تيسلا- الذي اخترع سلسلة من المحركات المتينة والقابلة للتكيف التي تعمل على التيار المتردد، ثم باع براءات الاختراع إلى وستنجهاوس - قبل أن يدرك الناس أن طاقة التيار المتناوب وفرت الطاقة بسعر أرخص بكثير من طاقة التيار المستمر.

اختراع القصص

"الحرب الحالية: قطع المخرج" يوضح كيف جاء نظام الطاقة الكهربائية جعل المحول التجاري الأول ، المصمم من قبل William Stanley لـ Westinghouse في 1886 ، من السهل زيادة وتقليل جهد تدفق التيار المتردد. المختبر الوطني العالي للمجال المغناطيسي, CC BY-ND

اعجاب ستيف جوبز في أبل ، اديسون خلق الخرافات لأنه كان يخلق المستقبل. تكرّر "الحرب الحالية" صوتاً هائلاً نسجه إديسون حول إرسال عشرات الموظفين للبحث في الأرض عن خيوطها الصحيحة لجعل مصابيحه الضوئية تحترق لأكثر من دقيقة من 10.

في أواخر 1870s ، أنتج إديسون والكيميائي الإنجليزي جوزيف سوان المصابيح الكهربائية التي تستخدم خيوط القطن المغلفة بالكربون كعناصرها الباعثة للضوء. تقدم اديسون الرئيسي كان في اتقان المعدات ل تمتص الهواء من المصباح وختمه، والتي منعت الشعيرة من الاحتراق عن طريق إزالة الأكسجين من داخل المصباح. استمرت الشعيرة في اللمبة التي تم إخلاؤها على مدار ساعات 13 ، لكن قصة إديسون المبالغ فيها عن المستكشفين ذوي الخوذات البيضاء الذين يبحثون عن مواد استمرت لأكثر من قرن.

ترتكب "الحرب الحالية" على خطأين جديدين. أولا ، هذا يظهر فرانكلين بوب، كبير مهندسي وستنجهاوس ، يكهرس بنفسه أثناء العمل على تحسين مولد التيار المتردد في بيتسبيرغ. في الواقع ، عمل بوب مع Edison في أواخر 1860s في المشاريع التي تضمنت اختراع مؤشر الأسهم، وبعد ذلك أصبح محامي براءات الاختراع مع وستنجهاوس كعميل. توفي استكشاف المعدات ذات الجهد العالي في الطابق السفلي له ماساتشوستس في 1895 ، بعد سنوات من الأحداث المركزية للفيلم.

ثانياً ، يتم تعيين خاتمة الفيلم في افتتاح معرض 1893 Chicago World's Fair، والتي كانت مضاءة من قبل ويستنجهاوس بالتناوب الحالي. يقتطع المشهد إعدام القاتل المدان في نيويورك ، على كرسي كهربائي يعمل بالتيار المتردد. كان إديسون قد وصف الكرسي الكهربائي للمسؤولين في ولاية نيويورك ، على أمل تشويه سمعة التيار المتردد عن طريق جعله مرادفًا في أذهان الجمهور للموت بالكهرباء. لكن أيضا تم إعدام التنفيذ استغرق الأمر أربع دقائق حتى يموت الرجل المدان ، فشل مناورة إديسون. وحدث ذلك في 1890 ، قبل ثلاث سنوات من المعرض.

العاصمة الحديثة مقابل AC

اليوم ، جعلت التطورات في مجال إلكترونيات الطاقة تحويل جهد التيار المستمر بأجهزة أصغر بكثير من تلك المستخدمة في التيار المتردد ، مما يتيح إمكانية استخدام التيار المباشر على نطاق أوسع. تقدم DC بعض الفوائد المهمة: هذا ما تستخدمه أجهزتنا الرقمية ومصابيح LED الجديدة ، لذلك تتجنب خسائر التحويل من AC إلى DC.

بطاريات السيارة الكهربائية تعمل على التيار المباشر.

خطوط نقل الجهد العالي DC الآن جلب الطاقة من السدود الكهرومائية في كندا إلى بوسطن. تنتج الألواح الشمسية تيارًا مباشرًا ، ويتخيل أصحاب الرؤية المباني سلكية تماما ل DC، تغذية الإضاءة LED وشحن بطاريات DC في السيارات الكهربائية. microgrids الحالي المباشر التي تعمل على توليد الكهرباء وتخزينها محليًا يمكن أن تزيد من القدرة على مواجهة الكوارث الطبيعية أو الهجمات المتعمدة.

في نهاية المطاف ، يمكن لنظام القوى الأمريكي أن يتزوج من رؤى إديسون وستنجهاوس. ولكن نظرًا لأن تقنية التيار المتردد منتشرة ، فقد يستغرق هذا الانتقال عقودًا.

للحصول على وصف أكثر دقة للحرب الحالية ، أوصي بكتاب المؤرخ جيل جونيس الرائع ، إمبراطوريات النور: إديسون ، تسلا ، وستنجهاوس ، وسباقهم لإمداد العالم بالكهرباء. لكن "الحرب الحالية: إخراج المخرج" تحصل على نقطتين أساسيتين على حق. أولاً ، كان ابتكار التكنولوجيا محركًا للعظمة الوطنية في معظم تاريخ أمريكا. ثانياً ، الاختراعات التي يمكن أن تجعلها في السوق هي تلك التي يمكن أن تغير العالم بالفعل.

نبذة عن الكاتب

جاي أبت ، أستاذ ، كلية تيبر للأعمال ، الهندسة والسياسة العامة والمدير المشارك ، مركز كارنيغي ميلون لصناعات الكهرباء ، جامعة كارنيجي ميلون

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

الطاقة الخضراء 2 3
أربع فرص للهيدروجين الأخضر للغرب الأوسط
by كريستيان تاي
لتجنب أزمة المناخ ، سيحتاج الغرب الأوسط ، مثل بقية البلاد ، إلى إزالة الكربون من اقتصادها بالكامل عن طريق ...
ug83qrfw
حاجز رئيسي أمام طلب الاستجابة يحتاج إلى إنهاء
by جون مور على الأرض
إذا فعل المنظمون الفيدراليون الشيء الصحيح ، فقد يتمكن عملاء الكهرباء في الغرب الأوسط قريبًا من كسب المال بينما ...
الأشجار للزراعة من أجل المناخ 2
ازرع هذه الأشجار لتحسين حياة المدينة
by مايك وليامز رايس
توصلت دراسة جديدة إلى أن أشجار البلوط الحية والجميز الأمريكي أبطال من بين 17 "شجرة خارقة" من شأنها أن تساعد في جعل المدن ...
قاع البحر الشمالي
لماذا يجب أن نفهم جيولوجيا قاع البحار لتسخير الرياح
by ناتاشا بارلو ، أستاذ مشارك في التغيير البيئي الرباعي ، جامعة ليدز
بالنسبة إلى أي بلد ينعم بسهولة الوصول إلى بحر الشمال الضحل والرياح ، ستكون الرياح البحرية مفتاحًا للالتقاء بشبكة ...
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.