?3.燃料電池
1939年,英國(guó)人格羅夫發(fā)現(xiàn)氧和氫的反應(yīng)中有電能產(chǎn)生,并由實(shí)驗(yàn)證明了燃料電池的可能性。也就是說(shuō),電解水的時(shí)候消耗了電能而生成了氧和氫,反過(guò)來(lái),從外部給陽(yáng)極一側(cè)送入氧,給陰極一側(cè)送入氫,就能夠產(chǎn)生電能和水。
格羅夫當(dāng)時(shí)只是做了實(shí)驗(yàn),并未實(shí)用化。1958年,劍橋大學(xué)(英國(guó))制成了5k的燃料電池。
1965年,美國(guó)ge公司成功地開(kāi)發(fā)出了燃料電池,這個(gè)電池就安裝在1965年的載人飛船雙子星5號(hào)上,用于供給宇航員飲用水的飛船電能。1969年登上月球的阿波羅11號(hào)飛船上的電源也使用了燃料電池作為飛船內(nèi)電源。
4.太陽(yáng)能電池
1873年,德國(guó)人西門子發(fā)明了用硒和鉑絲制成的光電池?,F(xiàn)在照相機(jī)曝光表上所用的就是這種硒光電池。
1945年,美國(guó)的夏品發(fā)明了硅太陽(yáng)能電池,這是一種當(dāng)太陽(yáng)光或燈光照到其pn結(jié)上時(shí)能產(chǎn)生電能的元件,廣泛用于人造衛(wèi)星,太陽(yáng)能汽車,鐘表,臺(tái)式計(jì)算器等。提高這種元件轉(zhuǎn)換效率的研究與開(kāi)發(fā)工作仍在進(jìn)行中。
6.照明的歷史
18世紀(jì)60年代由英國(guó)興起的產(chǎn)業(yè)革命使工廠進(jìn)入了連續(xù)加工,批量生產(chǎn)的時(shí)代,夜間照明成了重要問(wèn)題。
前面已經(jīng)講過(guò),英國(guó)人戴維1815年曾做過(guò)用2000個(gè)伏打電池產(chǎn)生電弧的有名實(shí)驗(yàn)。
1.白熾燈泡
1860年,英國(guó)人斯旺把棉線碳化后做成燈絲裝入玻璃泡里,發(fā)明了碳絲燈泡。
然而,由于當(dāng)時(shí)的真空技術(shù)不高,點(diǎn)燈時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。時(shí)間一長(zhǎng),燈絲就會(huì)在燈泡里氧化而燒掉。
斯旺所想到的白熾燈泡的原理是現(xiàn)在的白織燈的起源。隨著燈絲研究和真空技術(shù)的進(jìn)步,白熾燈最終達(dá)到了實(shí)用化。從這點(diǎn)不說(shuō)。斯旺的發(fā)明是一項(xiàng)大發(fā)明。
1865年,施普倫格爾為研究真空現(xiàn)象而開(kāi)發(fā)出水銀真空泵。斯旺知道這件事后。就在1878年把玻殼內(nèi)的真空度提高,又在燈絲上下了一番功夫。他先把棉線用硫酸處理,然后再碳化,最后,他公布了斯旺燈泡。斯旺的白熾燈泡曾在巴黎萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上展出。
1879年,美國(guó)的愛(ài)迪生成功地把白熾燈泡的壽命延長(zhǎng)到了40小時(shí)以上。1880年,愛(ài)迪生發(fā)現(xiàn)竹子是做白熾燈燈絲的優(yōu)良材料,就把日本。中國(guó),印度的竹子收集起來(lái)反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
愛(ài)迪生把部下穆?tīng)柵傻饺毡?,在京都的八幡尋找?yōu)質(zhì)竹子,若乾年后,用八幡竹子制造出了燈絲。為了制造這種竹燈絲的燈泡,1882年他在倫敦和紐約成立了愛(ài)迪生電燈公司。
在日本,1886年(明治19年)東京電燈公司成立,明治22年起,一般的家庭開(kāi)始用上了白熾燈泡。
1910年,美國(guó)的庫(kù)利廳用鎢絲做燈絲。發(fā)明了鎢絲燈泡。
1913年,美國(guó)的蘭米爾在玻殼里充入氣體以防止燈絲蒸發(fā),發(fā)明了充氣鎢絲燈泡。
1925年。日本的不破橘三發(fā)明了內(nèi)壁磨砂燈泡。
1932年,日本的三浦順一發(fā)明了雙螺旋鎢絲燈泡。
正是由于上述的不斷探索,今天我們才能享受白熾燈照明的日常生活,想起來(lái)真是漫漫長(zhǎng)路啊。
2.放電燈
1902年,美國(guó)的休伊茲特在玻殼內(nèi)裝入水銀蒸氣,發(fā)明了弧光放電汞燈。由于這種汞燈在汞蒸氣的氣壓較低時(shí)發(fā)出了紫外線較多,所以常作為殺菌燈使用。而當(dāng)水銀氣壓較高時(shí),可發(fā)出很強(qiáng)的可見(jiàn)光。
現(xiàn)在廣泛用于廣場(chǎng)照明和道路照明的高壓汞燈所發(fā)出的光是一種混合光,混合光包括水銀電弧放電的光和紫外線照到涂敷在玻殼內(nèi)壁的熒光材料上所發(fā)出的光。
1932年。荷蘭菲利浦公司開(kāi)發(fā)出了波長(zhǎng)為單色的鈉燈,這種燈廣泛用于公路的隧道照明。
1938年。美國(guó)的英曼發(fā)明了現(xiàn)在廣泛使用的熒光燈。這種燈通過(guò)用水銀電弧放電發(fā)出的紫外線照射涂敷在燈管內(nèi)壁的不同熒光粉而發(fā)出不同顏色的光。通常,白色熒光燈用得最多。
7.電力設(shè)備的歷史
可以說(shuō)。1820年奧斯特所發(fā)現(xiàn)的電磁作用就是電動(dòng)機(jī)的起源。
而1831年法拉第所發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)就是發(fā)電機(jī)的變壓器的起源。
1.發(fā)電機(jī)
1832年,法國(guó)人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī),其原理是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體使磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并把這種電動(dòng)勢(shì)以直流電壓形式輸出。
1866年,德國(guó)的西門子發(fā)明了自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)。
1869年,比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞,發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的,經(jīng)過(guò)反復(fù)改進(jìn),于1847年得到了3。2k的輸出功率。
1882年,美國(guó)的戈登制造出了輸出功率447k,高3米,重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。
美國(guó)的特斯拉在愛(ài)迪生公司的時(shí)候就決心開(kāi)發(fā)交流電機(jī),但由于愛(ài)迪生堅(jiān)持只搞直流方式,因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。
1896年,特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開(kāi)始勞動(dòng)營(yíng)運(yùn),3750k,5000v的交流電一直送到40公里外的布法羅市。
1889年,西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠,1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。
2.電動(dòng)機(jī)
1834年,俄羅斯的雅可比試制出了由電磁鐵構(gòu)成的直流電動(dòng)機(jī)。1838年,這種電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)了一艘船,電動(dòng)機(jī)電源用了320個(gè)電池。此外,美國(guó)的文波特和英國(guó)的戴比德遜也造出了直流電動(dòng)機(jī)(1836年),用作印刷機(jī)的動(dòng)力設(shè)備。由于這些電動(dòng)機(jī)都以電池作為電源,所以未能廣泛普及。
1887年,前面所講過(guò)的特斯拉兩相電動(dòng)機(jī)作為實(shí)用化感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展計(jì)劃開(kāi)始啟動(dòng)。1897年,西屋公司制成了感應(yīng)電動(dòng)機(jī),設(shè)立專業(yè)公司致力于電動(dòng)機(jī)的普及。
3.變壓器
發(fā)電端在向外輸送交流電的時(shí)候,要先把交流電壓升高,到了用電端,又得把送來(lái)的交流電壓降低。因此,變壓器是必不可少的。
1831年,法拉第發(fā)現(xiàn)磁可以感應(yīng)生成電,這就是變壓器誕生的基礎(chǔ)。
1882年,英國(guó)的吉布斯獲得了“照明與動(dòng)力用配電方式”專利,其內(nèi)容就是將變壓器用于配電,當(dāng)時(shí)所用的變壓器是磁路開(kāi)放式變壓器。
西屋引進(jìn)了吉布斯的變壓器,經(jīng)過(guò)研究,于1885年開(kāi)發(fā)出了實(shí)用的變壓器。
此外,在此前一年的1884年,英國(guó)的霍普金森制成了閉合磁路式變壓器。(未完待續(xù))
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