电改变世界课件.ppt

1、电人类赖以生存的能源除了阳光、空气和水，现代文明须臾不可或缺的东除了阳光、空气和水，现代文明须臾不可或缺的东西也许就是电了。从规模宏大的社会生产到千家万西也许就是电了。从规模宏大的社会生产到千家万户的衣食住行，电已经渗透到人类活动的细枝末节。户的衣食住行，电已经渗透到人类活动的细枝末节。我们对电的依赖从来没有这样强。我们对电的依赖从来没有这样强。20032003年年8 8月月1414日日下午，北美发生了有史以来最严重的停电事故，整下午，北美发生了有史以来最严重的停电事故，整个社会顿时陷于混乱和瘫痪，其损失不亚于一次强个社会顿时陷于混乱和瘫痪，其损失不亚于一次强烈地震。电作为人类的创造物却成了人

2、类的生命线，烈地震。电作为人类的创造物却成了人类的生命线，这种状况在一百多年前是无法想象的。这种状况在一百多年前是无法想象的。LOGO古希腊七贤早就发现电早在公元前早在公元前600年，古希腊七贤年，古希腊七贤之一泰利斯就发现了琥珀和皮之一泰利斯就发现了琥珀和皮毛摩擦后带电，英语中电的名毛摩擦后带电，英语中电的名词就来自希腊文词就来自希腊文“琥珀琥珀”。但。但直到直到1851年伦敦世博会拉开现年伦敦世博会拉开现代工业化帷幕时，电的地位还代工业化帷幕时，电的地位还无足轻重。除了电报已经成些无足轻重。除了电报已经成些气候，偌大的水晶宫里只有几气候，偌大的水晶宫里只有几个电钟和电镀设备。不过电的个电钟

3、和电镀设备。不过电的缺席也许只是表象，因为人类缺席也许只是表象，因为人类的电学知识体系已经基本奠定的电学知识体系已经基本奠定，1752年富兰克林用风筝捕捉年富兰克林用风筝捕捉了天上的雷电后，伏打、安培了天上的雷电后，伏打、安培、欧姆、法拉第等一批科学巨、欧姆、法拉第等一批科学巨匠接踵而至，电已经在实验室匠接踵而至，电已经在实验室里羽毛渐丰和蓄势待发，只待里羽毛渐丰和蓄势待发，只待大踏步走出来改天换地了。大踏步走出来改天换地了。电灯最耀眼的发明电灯之所以成为最耀眼的发明，因为人类从此不再靠点一把火来寻找光明和驱除黑暗。1802年，英国科学家戴维用2000个原电池叠成的电池组连接两个碳棒，让电弧穿

4、过10厘米间隙发出夺目的光芒。随着法拉第发电机的改进，弧光灯有了稳定可靠的电源。但1889年巴黎世博会的照明并非由弧光灯独挑大梁。除了煤气灯仍然分一杯羹外，最引人注目的是白炽电灯靓丽登场，照耀和装点着各个场馆。爱迪生公司用2万个灯泡构建成一座14米高的灯柱“光明之王”，展出的白炽灯从4烛光到250烛光共13个品种，工作电压均为110伏，并且详尽演示了白炽电灯生产的每个步骤和整个流程。世界上早期的电灯发展一九八九年巴黎世博会探照灯一九八九年巴黎世博会探照灯世界上早期的电灯发展爱迪生的世博会灯展示台爱迪生的世博会灯展示台交流与直流的战争 1893年芝加哥世博会对于电业发展的影响难以估量。不仅因为电

5、在这届世博会上头一次独立门庭，建造了庞大的电力馆，也不仅因为煤气灯第一次退出舞台，完全使用了电力照明。芝加哥世博会重要的背景是，直流电和交流电正进行一场如火如荼的“电流战争”。交战双方旗鼓相当，直流电一方是“发明之父”爱迪生和新组建的通用电气公司，交流电一方是初露头角的塞尔维亚移民科学家特斯拉和实力强大的威斯汀豪斯公司。1893年芝加哥世博会对于电业发展的影响难以估量。不仅因为电在这届世博会上头一次独立门庭，建造了庞大的电力馆，也不仅因为煤气灯第一次退出舞台，完全使用了电力照明。芝加哥世博会重要的背景是，直流电和交流电正进行一场如火如荼的“电流战争”。交战双方旗鼓相当，直流电一方是“发明之父”

6、爱迪生和新组建的通用电气公司，交流电一方是初露头角的塞尔维亚移民科学家特斯拉和实力强大的威斯汀豪斯公司。交流与直流的战争 芝加哥世博会照明竞标成为两厢的战略博弈。通用公司将报价从最初每盏灯18.49美元一直砍到5.95美元，总额从170万美元下降到不足45万美元，此后便再不让步。威斯汀豪斯公司则孤注一掷，断然以低于40万美元的报价赢得了世博会的照明权。合同于1892年5月23日正式签订。芝加哥世博会就此成为交流电取得决定性胜利的“葛底斯堡战役”。交流与直流的战争“电流战争”应该说是爱迪生首先发动的。打从美国有了电灯，直流电便是唯一的国家标准，爱迪生的地位不容挑战。但直流电的弊端日益明显，由于电

7、能在传输过程中的巨大损耗，发电厂只能覆盖1.6公里内的用户，为了减少电阻必须不断将铜线加粗。纽约市到处可见沉重下垂的电缆和密如蛛网的导线。1881年爱迪生在纽约珍珠街建造的第一个发电站仅供60盏灯照明。1888年爱迪生公司总用户为112万盏电灯，而不同功率的发电厂就达1700个。年轻的特斯拉初到美国给爱迪生打工时便提出了交流电方案，但缺乏数学素养的爱迪生却不能理解。当威斯汀豪斯从饱受轻慢的特斯拉手中买走交流电专利后，“天下从此多事”了。交流电能够通过变压器将电压升高到几十万伏并以极小损耗传输到远方，然后将高压降低送到用户。这是一场几乎将直流电体系推倒重来的革命。爱迪生不再沉默，他铁口断言交流电

8、不安全，“直流电如一条小河，平静地流向大海。交流电像一股恶浪，狂暴地撞向峭岩。”为证明这一理论，爱迪生多次当众用交流电将猫、狗和马电死。此类表演的高潮是电死纽约公园的大象图泼西。爱迪生还指示下属搞到威斯汀豪斯公司的交流发电机，为纽约市政府制造了美国第一部电椅。当威斯汀豪斯抗议纽约政府违反人道并诉诸法庭时，爱迪生出庭作证说电椅是处决囚犯的首选途径，致使纽约政府胜诉。此后哪个犯人处死了，公众便说“被威斯汀豪斯了”。交流与直流的战争交流与直流的战争 背着如此黑锅的威斯汀豪斯公司却以空前的完美征服了芝加哥世博会。当2500马力的埃利斯蒸汽机驱动两台巨型的多相交流发电机，全场7万弧光灯和13万白炽灯一齐

9、点亮，把“白城”照耀得如同白昼，巴黎制造的直径45米电动喷泉流光溢彩，10公里外密歇根湖上的串串浮标都安上了100烛光的白炽灯泡，电动游船能直接在码头充电，仿真的伊利诺伊军舰也靠电力来演示炮塔转动。用变压器向每个角落送电实属轻而易举。芝加哥世博会首次开设的电力馆有4个穹顶和10个尖塔，面积4万平方米，进口处5米高的富兰克林雕像仰望天空，电梯能把观众快速送到60米的顶层。来自世界各国的电器产品分成17个种类在这里展出，可谓洋洋大观盛况空前。特斯拉和威斯汀豪斯公司的交流电设备成为众目所瞩的焦点。芝加哥世博会选择了交流电，也是历史性地选择了美国工业发展道路。1893年芝加哥世博会上威斯汀豪斯交流电展

10、览电的又一伟大发明电池 爱迪生在1901年布法罗世博会上依然受到众星捧月般的尊崇，他首次展出的铁镍碱性蓄电池重2.6公斤，容量为100安培小时，被誉为白炽电灯后最重要的发明。蓄电池的功能是将化学能转变成电能并随时“整存零取”。20年前普兰特已经发明了铅酸蓄电池，缺点是体重大，寿命短。铁镍碱性蓄电池的重量减轻了一半，寿命却大大延长。不过爱迪生主动放弃了角逐布法罗世博会大奖，他认为自己的展品还远远不够完善。爱迪生发明蓄电池的故事几乎完全重演了发明电灯时“试错法”的浩瀚历程，先后试验多达5万次，几乎穷尽了所有可用的金属和酸碱材料。爱迪生常和下属一起工作到深夜，头枕化学词典伏案小憩，被戏称“梦里读书”

11、。十年磨一剑，这种长寿蓄电池1909年才最后大批量投产并风行美国，尤其深受货运和城市电车公司的青睐。电动机的偶然 谁能想到电动机竟然是在1873年维也纳世博会上偶然诞生的呢？比利时人格拉姆在展出他的直流发电机时将线错接在另一台发电机上，结果发电机意外转了起来，格拉姆恍然悟到原来动能和电能在磁场中的转换是可逆的。1888年特斯拉发明了交流电动机，让全世界机械工业面貌一新。早期由蒸汽机通过皮带、连杆和齿轮直接驱动各类机器的景观永不复见了，先用蒸汽机发电，再用电开动机器，世博会的用电量也越来越大，1904年圣路易斯世博会发电厂的规模几乎和纽约地铁中心电厂相当。通用公司展出了世界最大的1万马力发电机，

12、威斯汀豪斯公司展出了2000马力的电动机。电已经从扶墙摸壁的稚子长成了顶天立地的巨人。总 结 今天如果要历数电的用途和贡献，不如反过来看看还有哪个领域能和电脱离干系。庞大的智能化电网正成为社会奔流的血脉，无论热能、机械能、化学能、核能都首先被用来发电，电成了当代社会能量交换的“通货”。我们对电召之即来，似乎像享用阳光、空气和水一样天经地义和习以为常，而人类真正拥有电的历史很短，百年世博会上处处留下了开拓者们清晰的身影和足迹。 1964年纽约世博会巨大的镂空不锈钢地球直径37米，卤素灯照亮“全球”的照片刊登在美国生活杂志封面上。今天我们看到了另一张照片，从太空俯瞰五大洲夜景，灯火的海洋已经真正改变了地球母亲亿万斯年的容颜。电是我们这颗行星存在高级文明的确切证据，也是我们创造未来的强大力量。1964年生活杂志封面从太空观测的地球夜景