百年标记的尼亚加拉水电站

2012-02-01 20:44阅读：

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百年标记的尼亚加拉水电站
如果大家曾到过美国尼亚加拉大瀑布(Niagara Falls)，相信大家都会为这幅壮丽的奇观而发出由衷的赞叹。数以万吨的河水从四方八面汇流，以山崩地裂之势倾泻下来，河水猛然冲击的隆隆声响，令人生畏。在这条川流不息的河流里，蕴藏着意想不到的丰富资源。

1897年，举世知名的尼亚加拉水电站中，第一座10万匹马力的发电站建成，成为35公里外的纽约州水牛城(The City of Buffalo)的主要供电来源。其后十多座大大小小的发电站相继建成，每日所生产的电力足以供应美国纽约州和加拿大安大略省总需求的四分之一。至今，这项建成足足超过100年的电力建设仍然运作如常，从未间断地产出天然能源，可谓是人类近百年科学史上的一大奇迹。

这项科学上的百年奇迹，就是天才科学家特斯拉在三十多岁时的一项设计，当中共运用了他9项专利发明，包括特斯拉所发明的交流电发电机和交流电输电技术。

其实在当时的工商业、公共设置和家用电器，都使用着费用高昂的直

流电。因为在电路上的损耗，使用直流电时必须每隔一公里便建设一套发电机组。所以在建造尼亚加拉水电站时，如将电力以直流电方式传送，输电至35公里以外的纽约州水牛城，是不可能的。所以建设尼亚加拉水电站时，美国人采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电来实现了远距离供电。这项划时代的发明，不仅解决了尼亚加拉水电站作远距离供电的难题，并且带给人们一个既方便又便宜的用电环境。

后来，人们在尼亚加拉瀑布的公园中树立了特斯拉的铜像，以纪念他在尼亚加拉水电站上的贡献。

无私的奉献：免征收交流电的专利版税。

特斯拉一生的发明见证着他对社会无私的贡献。虽然他一生致力不断研究，并取得约 1000 个专利发明。但他晚年却是穷困潦倒，长年经济拮据。虽然，有不少企业家利用了这位天才科学家的爱心和才华，骗取了他的研究成果和荣誉，可是晚年的他依然为着人类的幸福而努力研究和发明。

在特斯拉众多的发明里，最惠及大众的莫过于交流电 (AC) 及交流电发电机了。在世界每一角落，经贸的发展、科学的进步和生活的享受都离不开交流电的帮助。2003 年年末的美国大停电和欧洲大停电，就曾陷社会和经济于大瘫痪。早于1882 年，特斯拉已经发明了世界第一台交流电发电机，更于1885 年发明多相电流和多相传电技术，就是现在全世界广泛应用的50-60Hz( 赫兹 ) 传送电力的方法。作为科学上的巨匠，特斯拉本人并未获得与之相称的荣耀。但特斯拉是开启电与磁之门的人，是现代电子工程的先驱，并带起了第二次工业革命，撇开他在电磁学和工程上的成就，特斯拉也被认为对机器人、弹道学、资讯科学、核子物理学和理论物理学上等各种领域有贡献。包括我们使用的互联网，也是其贡献之一。抛开这些伟大的贡献，我们来谈谈现在仍未被应用的一个伟大发明。

1889年他更发明了「无线传电方法」。于是在美国科罗拉多泉(Colorado Spring)建设实验室开发及研究此项「无线传电」技术，即是将现时的低频(5060Hz)高压电流转化为「高频电流」，然后再经由空气作为传送媒介来输电。此项「无线传电」技术不单省却了输电电缆的成本，更可以免去输电时因电阻所致的损耗。经过八个月的研究后，特斯拉便决定在长岛(Long Island)试建首座名为「特斯拉线圈」(Tesla Coil)的电力发射塔。

该「线圈」其一特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响。特斯拉发现了「高压电流」原来转化为「高频的高压电流」后，则可以无限地将电力输送。「特斯拉线圈」(Tesla Coil)正是运用了这种「无线传电」技术的发明，甚至它就是一种人类一直梦寐以求的「免费能源」了。

特斯拉主持的一个命名为「沃登克里弗计划」(Wardendyffe Project)的构思就是在美国长岛(Long Island)建设一座足可输出100万匹「交流电流」的「特斯拉线圈」。

「特斯拉线圈」结构基本上，由一个感应圈、两个特大电容器和一个线圈互感器所组成。

该「线圈」其一特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响。。在一次记者招待会上，特斯拉更展示经由「特斯拉线圈」输出的「高频电流」流经自己的身体，而使一颗「无线灯泡」发亮。

爱迪生发明直流电后，电器得到广泛应用，而电费同时却十分高昂，所以经营输出直流电成为了当时最赚钱的生意。到1884 年，特斯拉脱离爱迪生公司后，遇上西屋公司负责人乔治威斯汀豪斯 (George Westinghouse) ，并在其支持下于1888 年正式将交流电带给当时代的社会。在 1893 年 1 月位于芝加哥的一次世界博览会开幕礼中，特斯拉展示了交流电同时点亮了 90，000 盏灯泡的供电能力，震慑全场，因为直流电根本达不到这种效果。事后，特斯拉因此次展示取得了尼亚加拉水电站电力设计的承办权。

从此交流电咸鱼翻身，取代了直流电成为供电的主流。而特斯拉拥有着交流电的专利权，在当时每生产一匹交流电就必须向特斯拉缴纳1美元的版税。在强大的利益驱动下，当时一股财团势力要胁特斯拉放弃此项专利权，并意图独占牟利。经过多番交涉后，特斯拉决定放弃交流电的专利权，条件是交流电的专利将永久公开。从此他便撕掉了交流电的专利，损失了收取版税的权利。从此交流电再没有专利，成为一样免费的发明。

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