交流输电之父——特斯拉-北极星输配电网

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一百多年来，从人类第一次使用电开始，电力技术的进步一直在不断改变着我们的生活。但是你知道最初这些电力发明是如何而来，又是谁发明创造的吗？本文属于“电力科学家和他们的发明与发现”系列报道，带您了解特斯拉、爱迪生、法拉第等电气化先驱的发明成就，以及这些发明背后的故事。

人物生平

科学界有一个普遍共识：人类历史上曾经出现过两个公认的旷世天才——达-芬奇和尼古拉-特斯拉。美籍发明家尼古拉-特斯拉是电气化领域的先驱，是他发明和创造了交流电系统，发明了特斯拉线圈、电机和高压变压器，创造出了第一台无线电遥控的机器、X光设备、霓虹灯、电能仪表、电子治疗仪……他在科学和工程学领域取得了大约一千项发明。当今世界的电力科学发明体系仍然建立在特斯拉留下的遗产之上。特斯拉还是个有远见的预言家，他率先提出的概念有电子显微镜、激光、电视、移动电话、互联网和许多其他与我们日常生活紧密相关的事物。

1856年7月10日，尼古拉-特斯拉出生在克罗地亚。1875年，特斯拉在奥地利的格拉茨理工大学学习物理学、数学和机械学。1884年，他前往美国，在爱迪生实验室工作。

1886年特斯拉成立了自己的公司。1891年特斯拉取得了特斯拉线圈的专利。1893年，在芝加哥举行的哥伦比亚博览会上，特斯拉向美国民众展示了交流电的可靠性和安全性。

在赢得著名的19世纪80年代的“电流之战”及在1894年成功进行短波无线通信试验之后，特斯拉致力于商业化的洲际电力无线输送，但最终特斯拉的无线传输试验并没有成功。

更可悲的是，当特斯拉的交流电相关专利权到期时，没有任何收入来源的特斯拉只能靠社会救济金度日。

1943年1月7日，87岁的特斯拉在简陋的旅馆客房中去世。纽约市长在电台中播发了特斯拉的讣告：“他去世时一贫如洗，但他却是这个世界上为人类造福最多、最成功的人之一……如果将他的发明从我们的生活中抽走，工厂车间将停止运转，电车和汽车将停运，我们的城市将陷入黑暗。”

交流电的胜利

关于电能的输送方式，是采用直流输电还是交流输电，在历史上曾引起过很大的争论。100多年前，“老实”的直流电是主流，当时主要的电能动力设备——电动机使用的都是直流电。大家都知道，爱迪生发明了电灯，但在发明了电灯之后，如何将电从发电厂送到街区、大楼乃至居民住宅，成为关键问题。如果采取直流输电方式，线路上的热损耗太高，不能实现远距离输电。

为了解决上述问题，特斯拉发明了以交流发电机供电的三相交流供电系统，使用变压器以高电压、低电流的方式输电，大大降低了输电线路上的热损耗，实现了远距离送电。但是多年来爱迪生的公司一直是投资开发直流供电系统的，他不甘心就此让位给交流供电系统，于是与特斯拉展开了一场激烈的竞争。爱迪生声称使用交流电比直流电危险得多。为了证明使用交流电的安全性，特斯拉专门举行了记者招待会，他让交流电从“特斯拉线圈”通过他的身体点亮了灯，使在场记者看得目瞪口呆,由此改变了公众对交流电的看法。从此交流供电系统广为社会采用。

无线传输能量的梦想

特斯拉制作出著名的装置——特斯拉线圈后，很快又发现，在两个频率相同的特斯拉线圈之间，可以发射和接收强烈的无线电信号。

1897年9月，特斯拉发明了完善的、可操作的无线电通信系统，成为世界上最早的无线电技术蓝本。但这并不是特斯拉想要的，“从自然界获取用之不竭的能量，并用无线传输的方式实现长距离输送”才是他的终极目标。特斯拉相信，能够进行无线传播的不只是电信号。

1900年，特斯拉提出了一个方案：通过无线通信将整个世界纳入到一个系统中，新闻、音乐、股市、邮件、军事通信，甚至是图片，都可以任意传输。事实上，特斯拉提出的正是互联网的原型。特斯拉说服了金融巨头摩根资助他建造了一座叫“沃登克里弗”的巨塔，他希望这座塔可以将低频高压电流转化为高频电流，以空气作为媒介传送，进行能量和信息的无线传输。然而，特斯拉的无线传输试验最终并没有成功。

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原标题：交流电之父——特斯拉

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