テスラのブレークスルー

Jan 21 2008
テスラの飛躍的進歩は、電力が長距離を移動できるようにする交流の発明によってもたらされました。テスラのブレークスルーについて学びましょう。
AC、または交流、電力が発見される前は、長距離送電は不可能でした。

チャールズ・プロテウスシュタインメッツによって理論的研究によって助けニコラ・テスラを、エンジニア、使用してのアイデアを思い付いた交流電流、またはACを。直流とは異なり、ACは常に変化し、繰り返し方向を逆にします。

では、なぜACが長距離送電の問題に対する答えだったのでしょうか。ACを使用すると、変圧器を使用して回路の電圧レベルを変更することができます。変圧器は、交流によって生成される変化する磁場を必要とする磁気誘導の原理に基づいて動作します。変圧器を使用すると、長距離伝送のために電圧を上げることができます。受信側では、電圧レベルがビジネスおよび住宅用のより安全な220Vまたは110Vに低下する可能性があります。

ワイヤ抵抗は電力損失を引き起こすため、長距離には高電圧が必要です。原子にぶつかった電子は、移動するにつれて熱の形でエネルギーを失います。この電力損失は、ワイヤを流れる電流量の2乗に比例します。

回線が送信する電力量を測定するには、電圧に電流を掛けます。これらの2つのアイデアは、Iが電流を表し、Vが電圧を表し、Pが電力に等しいという式を使用して表すことができます。

P = V x I

1メガワットを送信する例を考えてみましょう。電圧を100Vから10,000Vに上げると、電流を10,000Aから100Aに減らすことができます。これにより、電力損失が(100)2、つまり10,000減少します。これがテスラのコンセプトであり、そのアイデアからナイアガラフォールズからバッファローへ、そして最終的にはニューヨーク市とそれ以降への送電が現実のものとなりました。

 米国および他の多くの国では、AC電源の標準周波数は毎秒60サイクル、つまり60ヘルツです。これは、1秒間に60回、電流の完全なサイクルが一方向に流れ、次に他の方向に流れることを意味します。電流は一方向に1/120秒流れ、他の方向にさらに1/120秒流れます。1サイクルが完了するまでにかかる時間は期間と呼ばれ、この場合は1/60秒です。ヨーロッパおよびその他の地域では、AC電源の標準周波数は50ヘルツです。

電子回路にはACとDCの両方が必要です。次のページでそれらについて学びます。

エジソン対テスラ

トーマス・エジソンは素晴らしく直感的な発明者でした。しかし、彼の限られた学校教育、特に数学の分野では、AC電気の背後にある理論を真に理解することができませんでした。彼はDCを十分に理解していましたが、奇妙なことに、ACは彼の理解を少し超えていました。彼は長距離送電にACを使用するという考えに強く反対しましたが、ACは徐々に電力伝送の主要な手段としてDCに取って代わりました。

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