「現在の戦争:ディレクターズカット」は、電力システムのあり方を示しています

「現在の戦争:ディレクターズカット」は、電力システムのあり方を示しています ジョージウェスティングハウスの交流に照らされた、シカゴの1893ワールドコロンビア博覧会の建物。 フィールド博物館図書館/ウィキペディア, CC BY

多くの専門家は、電力グリッドを 最大のエンジニアリング成果 20th世紀の。 しかし、もし トーマスエジソンの発明者 最初の商業発電所、彼の方法があった場合、現代のグリッドは構築されなかっただろう。 代わりに、米国は、1マイルほど離れた多数の石炭火力発電所から電力を供給され、農村部ではまったく電力が供給されなかったでしょう。

別の電気の先駆者、エンジニア、発明家 ジョージ・ウェスティングハウス、エジソンのシステムは現代用語を使用するためにスケーリングしないと確信していました。 ウェスティングハウスは、わずかな損失で長距離に電気を送ることができる技術を聞いたとき、電力事業に飛びつきました。

現在の戦争:ディレクターズカット」は彼らの競争の物語です。 この映画は歴史に完全に忠実ではありませんが、当時は難解と思われる技術的なブレークスルーが日常生活にどのように影響するかを示しています。

米国の送電網には、160,000マイルを超える送電線があり、発電所から都市や町に電力を供給しています。 交流により実現可能になりました。

重要な選択

「現在の戦争」は、 交流または直流 発電所から顧客に電力を移動する。

ピッチャーからグラスに水が注がれるように、直流(DC)は着実に流れます。 最新の懐中電灯はDCバッテリーで動作します。DCバッテリーは安定した電力を供給します。 交流(AC)は、定期的に方向を反転させ、ハンドルが上下に押されると、ビンテージハンドポンプからの水のラッシュのように、上下に動きます。

DCとACは両方とも電球と機器の運転に使用できますが、いずれかのタイプの電流が電気ケーブル上を移動すると、電線の抵抗に対する電力がいくらか失われます。 電流を流す電圧または圧力を上げると、損失が大幅に減少します。 たとえば、電圧が2倍になると、電力損失は4分の1に減少します。

「現在の戦争:ディレクターズカット」は、電力システムのあり方を示しています 1882のニューヨーク市にあるエジソンのパールストリート発電所からDC送電線を埋めている労働者のHarpers Weeklyの画像。 ウィキメディア

エジソンのDCシステムが1882の市場に登場したとき、伝送損失を減らすために電圧を上げることは当時の技術をはるかに超えていました。 一方、ウェスティングハウスが開発していたAC電圧の増減には、数本のコイルを巻いた安価な鉄片のみが必要でした。

ウェスティングハウスは、この装置の革命的な可能性を見ました。 変圧器、彼が表示されたシステムの技術的なアカウントを読んだとき 1885ロンドン発明展。 ずっと エジソンよりも優れた経営者、ウェスティングハウスは、何マイルもの高電圧で電力を効率的に伝送できることを認識し、発電所を建設する必要性を大幅に減らしました。

彼は変圧器の米国特許権を取得し、すぐにWestinghouse Electricを設立しました。 さらに7年かかり、セルビア人移民の天才 ニコラ・テスラ–一連の発明者 ACで動作する耐久性のある適応可能なモーター、その後AC電力がDC電力よりもはるかに安価にエネルギーを提供することを人々が認識する前に、特許をWestinghouseに売却しました。

ストーリーの発明

「現在の戦争:ディレクターズカット」は、電力システムのあり方を示しています William Stanleyが1886のWestinghouse向けに設計した最初の商用変圧器により、交流電流の電圧の増減が容易になりました。 国立高磁場研究所, BY-ND CC

いいね スティーブ·ジョブズ アップル、エジソンで 作成された神話 彼が未来を創造していたとき。 「現在の戦争」では、エジソンが電球を10分以上燃焼させるために、適切なフィラメントを探すために地球を検索するために何十人もの従業員を派遣することについてスピンしました。

後期の1870では、エジソンと英国の化学者ジョセフ・スワンは、炭素でコーティングされた綿のフィラメントを発光要素として使用した電球を製造しました。 エジソンの重要な進歩は、 電球から空気を吸い取り、密閉する、電球の内部から酸素を除去することでフィラメントが燃え尽きないようにしました。 避難した電球のフィラメントは13時間以上続きましたが、エジソンの誇張された、材料を探している髄ヘルメット探検家の物語は1世紀以上続きました。

「現在の戦争」は、さらに2つの重大な誤りを犯します。 まず、それは示しています フランクリン・ポープ、ウェスティングハウスのチーフエンジニア、ピッツバーグのACジェネレーターを完成させるために努力しながら、感電死。 実際、教皇はエジソンで後期1860で次のようなプロジェクトに取り組んでいました。 ストックティッカーを発明する、その後、ウェスティングハウスをクライアントとして弁理士になりました。 彼は高電圧機器のトラブルシューティングで亡くなりました 彼のマサチューセッツ州の地下室で 1895では、映画の中心となるイベントの数年後。

第二に、映画の結論は、 1893シカゴワールドフェアに照らされた ウェスティングハウスの交流。 このシーンは、AC電源の電動椅子で、ニューヨークで有罪判決を受けた殺人犯の処刑に前後します。 エジソンは、ニューヨーク州の役人に電気椅子を宣伝し、AC電力を感電死による死と同義にすることでAC電源を信用しないことを望んでいました。 しかし、 実行が失敗した そして、非難された男が死ぬのに4分かかりました、エジソンのギャンビットは失敗しました。 そして、それはフェアの3年前の1890で行われました。

最新のDC対AC

今日、パワーエレクトロニクスの進歩により、ACに使用されるデバイスよりもはるかに小さいデバイスでDCの電圧を変換することが実用的かつ経済的になり、直流をより広く使用できるようになりました。 DCにはいくつかの重要な利点があります。デジタル機器と新しいLEDランプが使用するものであるため、ACからDCへの変換損失が回避されます。

電気自動車のバッテリーは直流で動きます。

高電圧DC送電線 現在、カナダの水力発電ダムからボストンに電力を供給しています。 ソーラーパネルは直流を生み出し、先見の明は建物を想像しています DC用に完全に配線、LED照明の給電、電気自動車のDCバッテリーの充電。 直流マイクログリッド 電気をローカルで生成して保存することで、自然災害や意図的な攻撃に対する回復力を高めることができます。

米国の電力システムは、最終的にエジソンとウェスティングハウスのビジョンを結び付けることができました。 しかし、ACテクノロジーは普及しているため、この移行には数十年かかる可能性があります。

現在の戦争をより正確に説明するために、歴史家ジル・ジョネスの素晴らしい本をお勧めします。 光の帝国:エジソン、テスラ、ウェスティングハウス、そして世界を電化する彼らの競争。 しかし、「現在の戦争:ディレクターズカット」には2つの重要なポイントがあります。 第一に、技術の創造はアメリカの歴史の大部分において国家の偉大さの推進力となってきました。 第二に、市場でそれを実現できる発明は、本当に世界を変えることができるものです。

著者について

Jay Apt教授、Tepper School of Business、Engineering and Public Policy教授、カーネギーメロン電力産業センター共同ディレクター、 カーネギーメロン大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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