高中物理第3章交变电流第1节交变电流的特点特斯拉与爱迪生的交直之战素材鲁科版选修3_2.doc

特斯拉与爱迪生的交直之战从小学起，爱迪生就是我们心中那个无所不能的神一般的存在，爱迪生 = 天才 + 勤奋，这就是我们认定的真理一般的公式。爱迪生象征着"无所不能"的美利坚精神、是标准的国民偶像。而相较于这位光芒四射的发明大王，尼古拉·特斯拉最初只不过是一个在爱迪生公司里为他打工的打工仔。然而就是这个打工仔，却在接下来的几年里创造了一个又一个的科学奇迹，其中最重要的一个就是，他和他的交流电战胜了爱迪生和直流电，并最终成为了推动世界前进的动力。1880年，特斯拉发明了世界上第一台交流电发电机。他坚信交流电终有一天会使供电范围更广，成本更低。然而爱迪生对这种设想则不屑一顾，不愿做认真考虑。爱迪生答应他，如果他改进了公司无效的直流马达和发动机，就可以拿到5万美元，相当于现在的100万美元。可是，在1885年特斯拉要爱迪生实现承诺时，爱迪生说只是跟他开了个美国式的玩笑。特斯拉当即辞职，在1886年成立了自己的公司研究交流电系统。1888年，特斯拉成功地建成了一个交流电电力传送系统，他设计的发电机比直流发电机简单、灵便，而且他的变压器还解决了长途送电中的低电压高消耗高成本等固有问题，他设计出的多相交流电系统可以远程传输电力，这无疑大大打击了爱迪生大力推广、却难以做到远距离低成本传输的直流电。特斯拉和爱迪生天生就属于水火不相融的人，他们两人之间存在严重的分歧。爱迪生注重实践，是位凭经验在摸索中进行发明的人；而特斯拉则是那种注重理论的人，他觉得爱迪生的做法是十分愚蠢的，他认为实验必须要有理论依据作为基础，而不是像爱迪生那样光一根灯丝就做了10000多种尝试。用特斯拉的原话说就是：“其实如果要是懂一点点理论稍微计算一下的话，那么他（爱迪生）可以很轻松的省掉90%的劳动。”坚持采用直流电系统的爱迪生对交流电非常憎恨，为了打击对手，爱迪生想尽办法找交流电的麻烦。电力虽然可为人类带来利益，但它也可能杀人。所以，他利用公众对电力的畏惧心理，宣传高压的危险，搅乱公众头脑。于是，他发行了一本题为当心的小册子，书中详细地列举了交流电的所谓种种危险。此外，为了证明自己的论点，他还专门建立起一座巨大的试验室，雇用小学生们到街上去抓小猫小狗等牲畜做实验，残忍地将它们置于交流电下电死，用来证明交流电没有直流电安全。爱迪生也利用交流电发明了新的设备电椅。用电椅实施死刑，这种恐怖的景象，比绞刑可怕得多。从此，交流电在许多人的心目中引起了恐惧，便成了死神的同义词虽然爱迪生极力想搞臭交流电的名声，但他还是无法逆转交流电成为工业生产标准用电的趋势。代表先进生产力的交流远程输电系统还是很快战胜了直流电输电系统，因为人们的生产和生活实在是拒绝不了交流电实实在在的优越性。简单说，交流电的好处是，变压容易，可以长距离传输而损耗比直流电少得多，使用交流电使得人们能用上充足而且廉价的电力。在交流电出现之前，爱迪生的直流电一直是美国的标准配置，而爱迪生解决传输问题的方法就是尽量让发电装置和用电设备的距离不要太远。这种解决问题的方法在特斯拉看来，想必肯定是特别愚蠢的了，而这正是他们的不同之处，也是为什么交流电是特斯拉发明的而不是发明大王爱迪生的原因。爱迪生决定报复特斯拉，他禁止特斯拉使用通用公司的灯泡。然而特斯拉却发明了一种新型灯泡，在一个会场上，特斯拉用自己的身体作导体，让磷光的灯泡在他的指尖点亮。这也再次证明了特斯拉的天才思维。交流电的巨大应用潜力成为不争的事实。特斯拉终于美梦成真，与此同时爱迪生最大的梦魇也变成了现实。然而特斯拉和爱迪生的这场大战并没有就此结束，接下来的时间里，总是思如泉涌的特斯拉又拥有了许多超越时代的发明。特斯拉一生拥有700多项专利，如果一个人一周申请下来一项专利的话，申请下来700项专利需要12年。虽然特斯拉天生奇才，但是命运弄人，特斯拉的际遇比较坎坷，而且他的性格比较怪僻，所以后人对他的评价明显地低于了他的历史成就。最终，特斯拉于1943年孤独地病逝于酒店。了解过爱迪生和特斯拉的直流电和交流电的大战之后，我们应该可以很清楚的看到，爱迪生和特斯拉都是科学奇才。不能因为爱迪生的直流电在这场大战中败北，就否认这位发明大王的才能和贡献。爱迪生之所以会输给特斯拉，是因为他设计的直流电供电系统已无法满足现代工业的巨大电力需求，而他却掉进了认知陷阱，在对特斯拉及他的交流电的毫无根据的成见和因循守旧的思路的影响下，被动地认识和解决问题。他僵化的思维和缺乏科学知识的头脑，以及依靠反复的实践和经验而不是去思考的发明模式，使他无法获取更辉煌的成就。他没能理解身边世界正在发生着的根本性变革。其实爱迪生并不是个恶人，他只是固执己见、墨守成规，不愿接受革新已经到来的事实。而特斯拉则刚好相反，他奇思妙想不断，并且他的一切实践都建立在科学的理论基础之上，他不同于用反反复复的实践去摸索真理的爱迪生，他是用他的创造力和真理相结合，再把这些虚的东西转化为实实在在的奇迹。交流电的产生以及它运输都比直流电复杂，创造出交流电并解决它的运输难题无疑需要更多的理论知识和天马行空的想象力，还需要冲破直流电的思想禁锢，而这正是为什么发明交流电的不是爱迪生而是特斯拉的原因。如果要给他们各自一句评价，那么可以说，爱迪生是一个旧时代勤奋执着的科学家，特斯拉是一个新世纪善于想象的科学家。3