Nani alishinda, Tesla au Edison?

Wakati mmoja, Edison, kama mvumbuzi mkubwa zaidi katika vitabu vya kiada, amekuwa mgeni wa mara kwa mara katika muundo wa shule ya msingi.

na wanafunzi wa shule ya kati.Tesla, kwa upande mwingine, daima alikuwa na uso usio wazi, na ilikuwa tu katika shule ya sekondari

alikutana na kitengo kilichopewa jina lake katika darasa la fizikia.

Lakini kwa kuenea kwa Mtandao, Edison amekuwa mfilisti zaidi na zaidi, na Tesla amekuwa mtu wa kushangaza.

mwanasayansi sawa na Einstein katika mawazo ya watu wengi.Malalamiko yao pia yamekuwa gumzo mitaani.

Leo tutaanza na vita vya sasa vya umeme vilivyozuka kati ya wawili hao.Hatutazungumza juu ya biashara au ya watu

mioyo, lakini zungumza tu juu ya ukweli huu wa kawaida na wa kuvutia kutoka kwa kanuni za kiufundi.

Tesla au Edison

 

 

Kama sisi sote tunajua, katika vita vya sasa kati ya Tesla na Edison, Edison binafsi alimshinda Tesla, lakini hatimaye.

imeshindwa kiufundi, na mkondo wa mkondo ukawa mtawala mkuu wa mfumo wa nguvu.Sasa watoto wanajua hilo

Nishati ya AC inatumika nyumbani, kwa hivyo kwa nini Edison alichagua umeme wa DC?Mfumo wa usambazaji wa umeme wa AC uliwakilisha vipi

na Tesla kumpiga DC?

Kabla ya kuzungumza juu ya masuala haya, lazima kwanza tufafanue kwamba Tesla sio mvumbuzi wa sasa wa kubadilisha.Faraday

alijua njia ya kutengeneza mkondo wa kubadilisha wakati alisoma uzushi wa induction ya sumakuumeme mnamo 1831,

kabla Tesla hajazaliwa.Wakati Tesla alikuwa katika ujana wake, alternators kubwa walikuwa karibu.

Kwa kweli, alichofanya Tesla kilikuwa karibu sana na Watt, ambayo ilikuwa kuboresha alternator ili kuifanya kufaa zaidi kwa kiwango kikubwa.

Mifumo ya nguvu ya AC.Hii pia ni moja ya sababu zilizochangia ushindi wa mfumo wa AC katika vita vya sasa.Vile vile,

Edison hakuwa mvumbuzi wa jenereta za sasa za moja kwa moja na za moja kwa moja, lakini pia alichukua jukumu muhimu katika

uendelezaji wa sasa wa moja kwa moja.

Kwa hivyo, sio vita sana kati ya Tesla na Edison kwani ni vita kati ya mifumo miwili ya usambazaji wa nguvu na biashara.

makundi nyuma yao.

PS: Katika mchakato wa kuangalia taarifa hiyo, niliona kwamba baadhi ya watu walisema kwamba Raday ilivumbua kibadilishaji cha kwanza duniani –

yajenereta ya diski.Kwa kweli, kauli hii si sahihi.Inaweza kuonekana kutoka kwa mchoro wa mchoro kwamba jenereta ya diski ni

Jenereta ya DC.

Kwa nini Edison alichagua mkondo wa moja kwa moja

Mfumo wa nguvu unaweza kugawanywa katika sehemu tatu: kizazi cha nguvu (jenereta) - usambazaji wa nguvu (usambazaji)

(transfoma,mistari, swichi, nk) - matumizi ya nguvu (vifaa mbalimbali vya umeme).

Katika enzi ya Edison (miaka ya 1980), mfumo wa umeme wa DC ulikuwa na jenereta iliyokomaa ya DC kwa ajili ya uzalishaji wa umeme, na hakuna kibadilishaji nguvu kilichohitajika.

kwausambazaji wa nguvu, mradi tu waya ziliwekwa.

Kuhusu mzigo, wakati huo kila mtu alitumia umeme kwa kazi mbili, taa na motors za kuendesha.Kwa taa za incandescent

kutumika kwa taa,mradi voltage ni thabiti, haijalishi ikiwa ni DC au AC.Kuhusu motors, kwa sababu za kiufundi,

Motors za AC hazijatumiwakibiashara, na kila mtu anatumia motors za DC.Katika mazingira haya, mfumo wa nguvu wa DC unaweza kuwa

alisema kuwa njia zote mbili.Kwa kuongezea, mkondo wa moja kwa moja una faida ambayo sasa mbadala haiwezi kuendana, na ni rahisi kuhifadhi,

muda mrefu kama kuna betri,inaweza kuhifadhiwa.Ikiwa mfumo wa usambazaji wa nguvu utashindwa, unaweza kubadili haraka hadi kwa betri kwa usambazaji wa umeme

kesi ya dharura.Yetu ya kawaida kutumikaMfumo wa UPS kwa kweli ni betri ya DC, lakini inabadilishwa kuwa nguvu ya AC mwishoni mwa pato

kupitia teknolojia ya umeme ya nguvu.Hata mitambo ya nguvuna stesheni ndogo lazima ziwe na betri za DC ili kuhakikisha nishati

usambazaji wa vifaa muhimu.

Kwa hivyo, mkondo wa kubadilisha mkondo ulionekanaje wakati huo?Inaweza kusemwa kuwa hakuna mtu anayeweza kupigana.Jenereta za AC zilizokomaa - hazipo;

transfoma kwa maambukizi ya nguvu - ufanisi mdogo sana (kusita na kuvuja kwa mtiririko unaosababishwa na muundo wa msingi wa chuma ni kubwa);

kuhusu watumiaji,ikiwa motors za DC zimeunganishwa kwa nguvu ya AC, bado zitakuwa Karibu, zinaweza kuzingatiwa tu kama mapambo.

Jambo muhimu zaidi ni uzoefu wa mtumiaji - utulivu wa usambazaji wa umeme ni duni sana.Sio tu kwamba mkondo mbadala hauwezi kuhifadhiwa

kama moja kwa mojaya sasa, lakini mfumo wa sasa unaobadilishana ulitumia mizigo ya mfululizo wakati huo, na kuongeza au kuondoa mzigo kwenye mstari kunaweza.

kusababisha mabadiliko katikavoltage ya mstari mzima.Hakuna anayetaka balbu zake ziwake wakati taa zinazofuata zinawashwa na kuzimwa.

Jinsi Mbadala wa Sasa Ulivyotokea

Teknolojia inakua, na hivi karibuni, mnamo 1884, Wahungari waligundua kibadilishaji cha msingi kilichofungwa chenye ufanisi wa hali ya juu.Msingi wa chuma wa

transformer hiihuunda mzunguko kamili wa magnetic, ambayo inaweza kuboresha sana ufanisi wa transformer na kuepuka kupoteza nishati.

Kimsingi ni sawamuundo kama kibadilishaji tunachotumia leo.Masuala ya uthabiti pia hutatuliwa kama mfumo wa usambazaji wa safu unavyotatuliwa

kubadilishwa na mfumo wa usambazaji wa sambamba.Kwa fursa hizi, Tesla hatimaye alikuja kwenye eneo la tukio, na akagundua mbadala wa vitendo

ambayo inaweza kutumika na aina hii mpya ya kibadilishaji.Kwa kweli, wakati huo huo na Tesla, kulikuwa na ruhusu kadhaa za uvumbuzi zinazohusiana

kwa alternators, lakini Tesla alikuwa na faida zaidi, na alithaminiwa naWestinghouse na kukuzwa kwa kiwango kikubwa.

Kuhusu mahitaji ya umeme, ikiwa hakuna mahitaji, basi unda mahitaji.Mfumo wa awali wa nguvu za AC ulikuwa AC ya awamu moja,

na Teslazuliwa kwa vitendo motor ya awamu nyingi ya AC asynchronous, ambayo iliipa AC nafasi ya kuonyesha vipaji vyake.

Kuna faida nyingi za mkondo wa awamu nyingi, kama vile muundo rahisi na gharama ya chini ya njia za upitishaji na umeme.

vifaa,na maalum zaidi ni katika kuendesha gari.Mkondo wa kubadilisha wa awamu nyingi unajumuisha sasa ya sinusoidal inayobadilishana na

angle fulani ya awamutofauti.Kama sisi sote tunajua, kubadilisha sasa kunaweza kutoa mabadiliko ya uwanja wa sumaku.Badilika ili ubadilike.Ikiwa

mpangilio ni busara, sumakushamba itazunguka kwa masafa fulani.Ikiwa inatumiwa kwenye motor, inaweza kuendesha rotor kuzunguka,

ambayo ni motor ya awamu nyingi ya AC.Motor zuliwa na Tesla kulingana na kanuni hii haina hata haja ya kutoa shamba magnetic kwa

rotor, ambayo hurahisisha sana muundona gharama ya injini.Inafurahisha, gari la umeme la Musk "Tesla" pia hutumia AC asynchronous

motors, tofauti na magari ya umeme ya nchi yangu ambayo hutumia sanamotors synchronous.

W020230217656085181460

Tulipofika hapa, tuligundua kuwa umeme wa AC umekuwa sawa na DC katika suala la uzalishaji wa umeme, usambazaji na matumizi,

kwa hivyo ilipaaje angani na kuchukua soko lote la umeme?

Jambo kuu liko kwenye gharama.Tofauti ya upotevu katika mchakato wa maambukizi ya hizo mbili imeongeza kabisa pengo kati

Usambazaji wa DC na AC.

Ikiwa umejifunza ujuzi wa msingi wa umeme, utajua kwamba katika maambukizi ya nguvu ya umbali mrefu, voltage ya chini itasababisha

hasara kubwa zaidi.Hasara hii inatoka kwa joto linalotokana na upinzani wa mstari, ambayo itaongeza gharama ya mmea wa nguvu bila malipo.

Voltage ya pato ya jenereta ya Edison ya DC ni 110V.Voltage ya chini kama hiyo inahitaji kituo cha nguvu kusakinishwa karibu na kila mtumiaji.Katika

maeneo yenye matumizi makubwa ya nguvu na watumiaji mnene, usambazaji wa umeme ni kilomita chache tu.Kwa mfano, Edison

ilijenga mfumo wa kwanza wa usambazaji wa umeme wa DC huko Beijing mnamo 1882, ambao ungeweza tu kusambaza umeme kwa watumiaji ndani ya kilomita 1.5 kuzunguka mtambo wa umeme.

Bila kusahau gharama ya miundombinu ya mitambo mingi ya kuzalisha umeme, chanzo cha umeme cha mitambo hiyo pia ni tatizo kubwa.Wakati huo,

ili kuokoa gharama, ilikuwa bora kujenga mitambo ya umeme karibu na mito, ili iweze kuzalisha umeme moja kwa moja kutoka kwa maji.Hata hivyo,

ili kutoa umeme kwa maeneo ya mbali na rasilimali za maji, nishati ya joto lazima itumike kuzalisha umeme, na gharama

makaa ya mawe pia yameongezeka sana.

Tatizo jingine pia husababishwa na usambazaji wa umeme wa umbali mrefu.Kwa muda mrefu mstari, upinzani mkubwa zaidi, voltage zaidi

tone kwenye mstari, na voltage ya mtumiaji kwenye mwisho wa mwisho inaweza kuwa chini sana kwamba haiwezi kutumika.Suluhisho pekee ni kuongeza

voltage ya pato la kiwanda cha nguvu, lakini itasababisha voltage ya watumiaji wa karibu kuwa juu sana, na nifanye nini ikiwa vifaa

imechomwa moto?

Hakuna shida kama hiyo kwa kubadilisha mkondo.Muda mrefu kama transformer inatumika kuongeza voltage, upitishaji wa nguvu ya makumi ya

kilomita hakuna tatizo.Mfumo wa kwanza wa usambazaji wa umeme wa AC huko Amerika Kaskazini unaweza kutumia voltage ya 4000V kusambaza nishati kwa watumiaji umbali wa kilomita 21.

Baadaye, kwa kutumia mfumo wa nguvu wa Westinghouse AC, iliwezekana hata kwa Maporomoko ya Niagara kuwasha Fabro, umbali wa kilomita 30.

W020230217656085295842

Kwa bahati mbaya, mkondo wa moja kwa moja hauwezi kuimarishwa kwa njia hii.Kwa sababu kanuni iliyopitishwa na nyongeza ya AC ni induction ya sumakuumeme,

kwa urahisi, kubadilisha sasa kwa upande mmoja wa transformer hutoa shamba la magnetic kubadilisha, na shamba la magnetic kubadilisha

hutoa voltage inayobadilika (nguvu ya umeme) kwa upande mwingine.Ufunguo wa transformer kufanya kazi ni kwamba sasa lazima

mabadiliko, ambayo ndiyo hasa DC hana.

Baada ya kukidhi mfululizo huu wa masharti ya kiufundi, mfumo wa usambazaji wa umeme wa AC ulishinda kabisa umeme wa DC na gharama yake ya chini.

Hivi karibuni kampuni ya umeme ya Edison ilibadilishwa kuwa kampuni nyingine maarufu ya umeme - General Electric ya Marekani..


Muda wa kutuma: Mei-29-2023