理论教育 电力推动第二次工业革命的出现

电力推动第二次工业革命的出现

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在1831年法拉第宣布他发现了电磁感应现象后,皮克西于1832年在巴黎公开展出了第一台手摇驱动的、由磁铁和线圈组成的永磁发电机。1841年已出现了用蒸汽推动的发电机,可以连续工作,为其他用电器提供电力。上述水电站均是试验性的小水电站。电能的出现是现代科学工业新纪元的开端。相对于第一次工业革命,以电气科技的发展为主要特点的第二次工业革命,给大多数西欧和美国居民的生活带来了更加直接和有益的影响。

电力推动第二次工业革命的出现

在1831年法拉第宣布他发现了电磁感应现象后,皮克西于1832年在巴黎公开展出了第一台手摇驱动的、由磁铁和线圈组成的永磁发电机。以商业规模制造这些早期发电机的是法国人克拉克。1834年他制造了能按照用户的要求来改变输出电压的发电机,其电压高于一般电池组。早期的这类发电机都是手摇驱动的,因此,在医疗等方面比较实用。从1843年起,莱比锡的施特尔制造了一系列改进型的发电机。如改变磁铁形状和数量等。1841年已出现了用蒸汽推动的发电机,可以连续工作,为其他用电器提供电力。1856年,霍姆斯发明了一种多极发电机。发电机5尺见方,重2吨,用蒸汽推动,每分钟600转,发电功率1.5 kW。一家灯具厂买走了这台发电机,使它成为第一台商用发电机。1862年,霍姆斯又制成了功率为2 kW的发电机。

1863年,英国的威尔德发明了磁电激磁式发电机,他使发电机的研制进入了一个新阶段。1870年,巴黎的格拉姆制成了环形电枢的直流发电机,电枢用软铁做铁芯,并用沥青绝缘以防止涡流。这项成就取得很大成功,广泛地用于灯塔和工厂供电。1872年,德国的阿尔特涅克发明了鼓式电枢,到19世纪70年代,电机已具备了近代电机的基本结构。

1888年,南斯拉夫科学家尼古拉·特斯拉成功地发明了交流发电机和传输系统。1888年5月16日,一直默默无闻的特斯拉被邀请到美国电气工程师协会做演讲。演讲的题目是“交流电动机变压器的新系统”(A New System of Alternate Current Motor and Transformers),他还结合演讲展示了两台小型交流电动机。这场演讲让特斯拉在科学界一举成名。

由于电机技术日趋成熟,加上早期的电力照明的需求,人们开始考虑用工业方法集中生产电力。最早兴建的是燃煤的火力发电厂,而后才有水力发电站产生。

1875年,巴黎建成北火车站电厂,这是世界上第一个发电厂,生产的电力专供弧光灯照明。1881年,美国在威斯康星州建成了爱迪生发电厂,其功率只能为250盏电灯供电。1882年,在纽约市建成了爱迪生珍珠街电厂,共有6台直流发电机,总功率达到600 kW。(www.daowen.com)

交流发电厂建成稍晚,1886年在美国建成的第一座交流发电厂,输出功率仅有6 kW。但到1890年,在德国出现了较大规模的交流发电厂,使用2台1 250马力的柴油机拖动发电机发电,工作电压为5 000伏,还有4台更大的交流发电机,分别由10 000马力的蒸汽机拖动,工作电压高达10 000伏。19世纪90年代以后才出现三相交流发电厂。

从一开始,世界上的工业先进国家就十分注意开发水力发电厂。因为水电站的发电成本低,还可以综合开发利用水资源。1882年,爱迪生在威斯康星州创建了第一座水电站。同年德国也建成了一座功率1.5 kW的水电站。上述水电站均是试验性的小水电站。较大型的水电站产生于19世纪90年代,例如1892年美国建成的尼亚加拉水电站,共安装了11台4 000 kW的水电轮发电机。到20世纪,水电站得到了巨大的发展。

电能的出现是现代科学工业新纪元的开端。相对于第一次工业革命,以电气科技的发展为主要特点的第二次工业革命,给大多数西欧和美国居民的生活带来了更加直接和有益的影响。劳动力因为电力和机械的广泛应用而从笨重的劳动中解脱出来,日落而息的起居制度因廉价的人工电力照明而终结,科技的新发展给人们的生活带来多样化的同时也带来了实用。

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