博文

假如给你3个有电的晚上（选摘《漫画发明简史》）

已有 6996 次阅读 2010-7-22 10:43 |个人分类:赖以糊口|系统分类:科普集锦| 发明, 漫画, 简史, 发电机, 电灯泡

美国女作家海伦·凯勒（Helen Keller）的代表作散文《假如给我三天的光明》（Three Days to See），很多人读过或者听说过。对于健全人来说，每天睁开眼睛都能看到光明，是再平常不过的事情了，就像呼吸和吃饭一样自然；而对于一个自小就失去光明，生活在黑暗的聋哑世界中的海伦·凯勒来说，假如一生获得三天的光明，就非常满足了。同样，现代社会，特别是都市的夜晚，如果没有了电，没有了电带来的光明，照亮人们的生活，那会又是怎么样的一种生活呢？
假如给你三个有电照明的晚上，你会做些什么？看书、上网、给能充电的电器充电？还是最后疯狂地彻夜娱乐呢？

在19世纪早期，煤气灯得到推广之前，夜晚的城市街道一直是黑暗且危险的地方。过去的人们想让家里变得明亮并不是一件容易的事情。蜡烛太贵，油灯会发出臭味，而煤气灯会释放浓烟，污染家具并杀死盆栽植物！19世纪70年代，有两个人分别开始着手发明一种廉价、清洁、可通过轻按开关控制的照明工具——电灯泡由此出现了。

精明的人

虽然斯旺在几个月之前已抢先发明了灯泡，但是两人很快便在争夺专利权的法律战争中不相上下。然而到了1883年，他们已经将力量联合起来，开始设计并生产“爱迪生——斯旺”牌电灯泡！

灯泡是怎么工作的

爱迪生和斯旺的灯泡是利用“白炽”原理工作的。“白炽”的意思是当电流流过灯丝时，灯丝会发热发光。现代白炽灯泡以一种类似的方式工作，但是现在的灯泡以钨丝代替了碳丝。钨丝使用寿命更长，发出的光更亮。

电灯泡

1879年，英国化学家约瑟夫·斯旺和美国发明家托马斯·爱迪生各自展示了一种有实用价值的电灯泡。灯泡主要由一根在真空中发光的灯丝组成。关键问题在于找出一种不会在数分钟内就烧掉的灯丝。在使用了包括钓鱼线和椰绒在内的各种材料进行了1200次实验之后，爱迪生发现了碳化后的缝纫线制成的灯丝是最好的。

发电机

如果没有为家庭供电的方法，那么电灯泡的存在还有什么意义呢？是爱迪生设计了一整套的电力供应系统，从高压发电机、绝缘电缆到螺口灯座和电灯开关都包含在内，从而使得灯泡有了实际的用途。1882年，他在纽约皮埃尔大街启动了第一个民用发电站，这个发电站使用蒸汽驱动的发电机“点亮”了分布于几个城市街区的家庭和办公室内的13000盏灯。

发电机工作原理

发电机的工作原理是“电磁感应”——也就是说，在磁场中移动一个线圈，会在线圈中感应出流动的电流。在这幅图中，线圈的运动是通过转动手柄产生的；爱迪生使用蒸汽机完成同样的工作。因为发电机产生的是交流电（会来回流动的电流），爱迪生使用一种被称作换向器的装置将其转化成直流电（只沿着一个方向流动的电流）输送到家庭和办公室中。