大家好,這里是【射頻學(xué)堂】
今天一起來聊一下 交流電AC(Alternating-Current),搞射頻的為什么又要反過來說交流電呢?射頻信號在電路中的表現(xiàn)就是一個頻率很高的交流電。
當我們第一次接觸到電學(xué)知識時,大多數(shù)人是從直流電DC開始的。直流電就是沿恒定方向流動的電流或者具有恒定極性的電壓,通常是由電池產(chǎn)生。從電流的流動方式上來說,直流電的電流流動方向是恒定的,而交流電則在不斷的改變電流的流動方向。如下圖所示:
關(guān)于交流電和直流電孰優(yōu)孰劣的問題,我們今天的人看來肯定是支持交流電,因為交流電已經(jīng)進入到我們千家萬戶的日常生活中。我們生活用電就是220V,50Hz的交流電。但是100多年前的那場關(guān)于電流的世紀之戰(zhàn),依然值得我們?nèi)セ匚丁?/p>
如果勝利者是愛迪生,我們今天的世界又是怎么樣的呢?
毫無疑問,在今天的很多文章中,Tesla 被稱為最接近上帝的人,特神已經(jīng)封神,而愛迪生慢慢在我們同年的記憶中的偉大在慢慢退化。但是,在當時的情況下,愛迪生無疑是電界的權(quán)威——被稱為美國最偉大的發(fā)明家。
undefined
我們最早認識愛迪生,是他的燈泡實驗,經(jīng)過無數(shù)次的實驗終于發(fā)明了燈泡。但事實是他在 1880 年從亨利伍德沃德和馬修埃文斯那里購買了專利,然后他聘請了一個團隊來幫助他完善他發(fā)了財?shù)膶@?/p>
電流之爭起源于1882年,當時的愛迪生發(fā)明了直流電力系統(tǒng),并且雇傭了一個叫做尼古拉·特斯拉的年輕塞爾維亞天才來幫助他改進他的電氣設(shè)備。在為愛迪生工作期間,特斯拉發(fā)現(xiàn)如何制作自己的電力系統(tǒng)并開始構(gòu)建交流系統(tǒng),該系統(tǒng)使用變壓器升壓進行遠距離傳輸,然后降壓用于室內(nèi)照明,效率更高,成本更低,直接與愛迪生直流電力系統(tǒng)競爭的昂貴系統(tǒng)。
1888 年,喬治·威斯汀豪斯購買了特斯拉交流發(fā)電機的專利。隨著許多其他電力公司的加入和交流電的使用迅速普及,愛迪生的公司聲稱交流電是危險的,并且不如獲得專利的直流電系統(tǒng)。特斯拉的交流發(fā)電機在全國范圍內(nèi)的普及速度比直流電替代品更快。愛迪生開始公開質(zhì)疑特斯拉創(chuàng)建的系統(tǒng)的安全性,他說:“就像死亡一樣,威斯汀豪斯將在客戶安裝任何規(guī)模的系統(tǒng)后的六個月內(nèi)殺死他。他如此致力于詆毀特斯拉,以至于為了贏得這場戰(zhàn)斗,愛迪生開始給住在他新澤西實驗室周圍的孩子們每帶一只流浪狗 25 美分,因為他們?yōu)樗_演示將這些美麗的生物電死為交流發(fā)電機的電力。確保澄清他使用的是交流電,愛迪生會去電死小牛、馬甚至大象。這些動物的死亡過程緩慢,從人群中觀看時非常令人不安。特斯拉對競爭毫無興趣,更不用說殺死無辜的動物了。在愛迪生對動物進行了令人毛骨悚然的處決之后,他展示了他用來處死人的新發(fā)明,稱為“電椅”。
最終,較低的交流配電成本占了上風(fēng)。到 1890 年,十幾家電力公司合并為三個;愛迪生(現(xiàn)在的愛迪生通用電氣)、湯姆森-休斯頓和西屋。
1893年,特斯拉的交流輸電系統(tǒng)被證明優(yōu)于現(xiàn)有的直流輸電系統(tǒng)。西屋電氣贏得了為世界哥倫比亞博覽會供電的競標。尼古拉·特斯拉正式贏得了電流之戰(zhàn)。
最終,托馬斯愛迪生離開了電力業(yè)務(wù),他創(chuàng)立的公司開始將交流技術(shù)添加到其系統(tǒng)中。
由于哥倫布世界博覽會的成功舉辦后他的知名度增加,特斯拉開始在權(quán)力精英的社交圈中成名。一切都在按照特斯拉的方式進行,直到 1895 年 3 月 13 日凌晨,特斯拉實驗室所在的南第五大道大樓著火了。
它從大樓的地下室開始,非常激烈,特斯拉的四樓實驗室被燒毀并倒塌到二樓。這場大火不僅使特斯拉正在進行的項目受挫,還摧毀了一系列早期筆記和研究材料、模型和演示作品,其中包括許多曾在 1893 年哥倫比亞世界博覽會上展出的作品。
另一個人當時也有一個夢想,夢想控制和壟斷所有可用的資產(chǎn),電力、鐵路、鋼鐵廠和通信,只允許有能力支付他使用這些資產(chǎn)的人,以最大化他的利益以犧牲普通人為代價。這個有這個夢想的人持有托馬斯愛迪生所有公司的主要股份,并為特斯拉贏得了世界哥倫比亞博覽會的照明競標而給他帶來的損失感到憤怒。特斯拉拿下尼亞加拉瀑布發(fā)電廠的合同,更是雪上加霜。那人現(xiàn)在氣得臉都白了。這個人就是約翰·皮爾龐特·摩根或摩根大通本人。
摩根大通是一位美國金融家、銀行家和藝術(shù)收藏家,他主導(dǎo)著企業(yè)融資和產(chǎn)業(yè)整合。在 1900 年代初期摩根職業(yè)生涯的鼎盛時期,他和他的合伙人對許多大公司進行了金融投資,并對國家的高級金融和國會議員產(chǎn)生了重大影響。摩根當時的總財富約為 415 億美元。按照今天的標準,這大約是 2.6 萬億美元。這就是摩根大通的影響力,因此每個人都害怕他;除了尼古拉特斯拉之外的所有人。
摩根大通希望特斯拉將他所有的專利和業(yè)務(wù)出售給他,這樣他就可以進一步擴大收益。特斯拉意識到,將專利整合到如此富有的大亨手中意味著其利益永遠不會惠及普通人,因此尼古拉·特斯拉拒絕了。摩根不是一個可以放過侮辱的人。由于他拒絕出售他的專利,特斯拉現(xiàn)在已經(jīng)三次冷落摩根。
特斯拉習(xí)慣于在他的實驗室工作到很晚。一旦沉浸在工作中,他就會忘記時間,甚至不吃東西。一天晚上,他同樣忙于在實驗室工作,突然沖動讓他離開實驗室去吃晚飯。正吃著飯,門外傳來敲門聲。一位信使帶來了消息,稱特斯拉實驗室所在的大樓發(fā)生了爆炸,一切都被摧毀了。特斯拉穿過街道,跑到了他所有的夢想、愿景、工作、專利和記憶所在的地方,但都是徒勞的。消防隊正在撲滅火焰,什么也沒有留下。人類科技進步最偉大的紀念碑,很快就被抹去了。他的全部技術(shù)成果都化為烏有。剩下的就只有尼古拉特斯拉本人了。
是特斯拉拒絕將他的專利授予摩根導(dǎo)致大火嗎?這是愛迪生輸給特斯拉的電流之戰(zhàn)的后果嗎?是特斯拉的其他對手做的嗎?還是只是又一次意外?最終沒有確鑿的證據(jù)存在,時間會保守秘密。
到目前為止,我們大多數(shù)人都聽說過 SpaceX 先生自己擁有的特斯拉汽車公司,Elon Musk。自然有人會認為他必須是尼古拉·特斯拉的忠實粉絲才能以他的名字命名他的汽車公司,但聽到埃隆·馬斯克真正欽佩的發(fā)明家是誰,你可能會感到驚訝。埃隆馬斯克承認以尼古拉特斯拉的名字命名他的汽車公司,因為特斯拉汽車運行在交流感應(yīng)電機上。
令人驚訝的是,馬斯克在接受采訪時表示,他更喜歡托馬斯愛迪生而不是尼古拉特斯拉?!翱偟膩碚f,與特斯拉相比,我更喜歡愛迪生,因為愛迪生將他的東西推向市場并使這些發(fā)明為世界所用,而特斯拉并沒有真正做到這一點?!?馬斯克給出了一個非常有趣的回答。
我們確實知道的一件事是,尼古拉·特斯拉是有史以來最聰明的發(fā)明家之一。憑借他自己的發(fā)明的 700 多項專利,可以說當今世界上使用的 80% 的技術(shù)都歸功于尼古拉·特斯拉。多虧了這個人,我們所有人的生活都在某種程度上變得更好了。
特斯拉是一個孤獨的人,他在主流科學(xué)之外獨立進行了自己的研究。他作為一個完全古怪的人來到了正常的世界。特斯拉看到了從窮人到富人社會的分化。他決心將電力作為禮物提供給地球上的所有人。