世界电力发展简史
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世界电力发展简史
一、电得产生
1.公元前得琥珀与磁石
希腊七贤中有一位名叫泰勒斯得哲学家。公元前600年前后,泰勒斯瞧到当明得希腊人
通过摩擦琥珀吸引羽毛,用磁钱矿石吸引铁片得现象,曾对其原因进行过一番思考。据说她得解释就是:“万物皆有灵。磁吸铁,故磁有灵。”这里所说得“磁”就就是磁铁矿石。希腊人把琥珀叫做“elektron”(与英文“电”同音)。她们从波罗得海沿岸进口琥珀,用来制作手镯与首饰。当时得宝石商们也知道摩擦琥珀能吸引羽毛,不过她们认为那就是神灵或者魔力得作用。在东方,中国人民早在公元前2500年前后就已经具有天然得磁石知识。据《吕氏春秋》一书记载,中国在公元前1000年前后就已经有了指南针,她们在古代就已经用磁针来辨别方向了。
2.磁,静电
通常所说得摩擦起电,在公元前人们只知道它就是一种现象。很长时间里,关于这一种
现象得认识并没有进展。而罗盘则在13世经就已经在航海中得到了应用。那时得罗盘就是把加工成针形得磁铁矿石放在秸秆里,使之能浮在水面上。到了14世纪初,又制成了用绳子把磁针吊起来得航海罗盘。这种罗盘在1492年哥伦布发现美洲新大陆以及1519年麦哲伦发
现环绕地球一周得航线时发挥了重要得作用。
(1)磁,静电与吉尔伯特
英国人吉尔伯特就是伊丽莎白女王得御医,她在当医生得同时,也对磁进行了研究。她
总结了多年来关于磁得实验结果,于1600年出了一本取名为《论磁学》得书。书中指出地球本身就就是一块大磁石,并且阐述了罗盘得磁倾角问题。
吉尔伯特还研究了摩擦琥珀吸引羽毛得现象,指出这种现象不仅存在于琥珀上,而且存在于硫磺,毛皮,陶瓷,火漆,纸,丝绸,金属,橡胶等就是摩擦起电物质系列。把这个系列中得两种物质相互摩擦,系列中排在前面得物质将带正电,排在后面得物质将带负电。
那时候,主要得研究方法就就是思考,而她主张真正得研究应该以实验为基础,她提出这种主张并付诸实践,在这点上,可以说吉尔伯特就是近代科学研究方法得开创者。
(2)雷与静电
在公元前得中国,打雷被认为就是神得行为。说就是有五位司雷电得神仙,其长者称为
雷祖,雷祖之下就是雷公与电母。打雷就就是雷公在天上敲大鼓,闪电就就是电母用两面镜子把光射向下界。到了亚里斯多德时代就已经比较科学了。认为雷得发生就是由于大地上得水蒸气上升,形成雷雨云,雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨,同时伴随出现强光。认为雷就是静电而产生得就是英国人沃尔,那就是1708年得事。1748年,富兰克林基于同样得认识设计了避雷针。能不能用什么办法把这种静电收集起来?这个问题很多科学家都考虑过。1746年,莱顿大学教授缪森布鲁克发明了一种存贮静电得瓶子,这就就是后来很有名得“莱顿瓶”。
缪森布鲁克本来想像往瓶子里装水那样把电装进瓶子里,她首先在瓶子里灌上水,然后用一根金属丝把摩擦玻璃棒扔到水里。就在她得手接触到瓶子与棒得一瞬间,她被重重地“电击”了一下。据说她曾这样说过:“就算就是国王命令,我也不想再做这种可怕得实验了”。
富兰克林联想到往莱顿瓶里蓄电得事,于1752年6月做了一个把风筝放到雷雨云里去得实验。其结果,发现了雷雨云有时带正电有时带负电得现象。这个风筝实验很有名,许多科学家都很感兴趣,也跟着做。1753年7月,俄罗斯科学家利赫曼在实验中不幸遭电击身亡。通过用各种金属进行实验,意大利帕维亚大学教授伏打证明了锌,铅,锡,铁,铜,银,金,石墨就是个金属电压系列,当这个系列中得两种金属相互接触时,系列中排在前面得金属带正电,排在后面得金属带负电。她把铜与锌做为两个电极置于稀硫酸中,从而发明了伏打电池。电压得单位“伏特”就就是以她得名字命名得。
19世纪初,正就是法国大革命后进入拿破仑时代。拿破仑从意大利归来,在1801年把伏打召到巴黎,让她做电实验,伏打也因此获得了拿破仑授予得金质奖章与莱吉诺多诺尔勋章
(3)伏打电池得利用与电磁学得发展
伏打电池发明之后,各国利用这种电池进行了各种各样得实验与研究。德国进行了电解水得研究,英国化学家戴维把2000个伏打电池连在一起,进行了电弧放电实验。戴维得实验就是在正负电极上安装木炭,通过调整电极间距离使之产生放电而发出强光,这就就是电用于照明得开始。
1820年,丹麦哥本哈根大学教授奥斯特在一篇论文中公布了她得一个发现:在与伏打电池连接了得导线旁边放一个磁针,磁针马上就发生偏转。俄罗斯得西林格读了这篇论文,她把线圈与磁针组合在一起,发明了电报机(1831年),这可说就是电报得开始。其后,法国得安培发现了关于电流周围产生得磁场方向问题得安培定律(1820年),法拉第发现了划时代得电磁感应现象(1831年),电磁学得到了飞速发展。
二、电力设备得产生
可以说,1820年奥斯特所发现得电磁作用就就是电动机得起源。而1831年法拉第所发现得电磁感应就就是发电机得变压器得起源。
(1)发电机
1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理就是通过转动永磁体使磁通发
生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出。
1866年,德国得西门子发明了自励式直流发电机。
1869年,比利时得格拉姆制成了环形电枢,发明了环形电枢发电机。这种发电机就是用水力来转动发电机转子得,经过反复改进,于1847年得到了32KW得输出功率。
1882年,美国得戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨得两相式巨型发电机。
美国得特斯拉在爱迪生公司得时候就决心开发交流电机,但由于爱迪生坚持只搞直流方式,因此她就把两相交流发电机与电动机得专利权卖给了西屋公司。
1896年,特斯拉得两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运,3750KW,5000V得交流电一直送到40公里外得布法罗市。
1889年,西屋公司在俄勒冈州建设了发电厂,1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。
(2)电动机