愛迪生生平

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設一種方法要使每個用戶的電量能夠與瓦斯一樣可以算出。這樣一來，便可以在用戶的屋里裝一個電表，廉價地和可靠地來計算電量。

設計一種導電體的網或組織，要在地下和天空中都可以安置，並隨地可以系帶使電線能由街上的總導電體引入每間建築物里去。如在大都市里，這些通衢地下的干線所在之處，一定要有保護導線管來保護銅導電體，這些管遇必需時，也要裝置紮帶的。這導線體和導線管又一定要裝配容人洞，接線盒，連接法，和許多各種附屬品，使保險盒完全普遍的電氣傳布。

設計一種方法，使在一個電氣傳布的廣區內的各處，須常常維持著一種實際的平衡的電流壓力，所有一切燈蓋無論總發電處相離遠近，都可在任何時間供給同等的光量，並與所置燭光的數量多少無關；而且遇電流突起和強烈的起落而生的驟然的力量，使電燈能夠抵拒破裂。同時又需一種方法，要使光區中各處所發生電流的“電流壓力”須有規則，並附以幾種機械指示出區內各處的壓力是怎樣。

計劃功效很高的發電機，現在還沒有的，能夠經濟地把高速率機器的汽力變為電力；而且設法使他們和外面消耗的電路能聯接和拆離，又要使他們的負載平衡，並按總站起落的需要而更正所用發電機的數量。並且安置有蒸汽機、電氣機和其他輔助機件的完備電站，可以不絕地運用並保證其功效。




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發明安全的機件，使電流在任何導電體上不致有電量超過的弊端而發生火災及其他意外；並且發明停止及進行電流的電鑰、電擎、套座及其他器具；並設法創立內部電路使電流通入建築物里的燈架及套座。

設計一種商業上效率甚高的電動機，借助總站發生的電流和由都市街道上所裝置的總導電體網絡所分布出來的電流，用以啟動起重機、印刷機、車床、風扇、風箱等等。從愛迪生的計劃來看，這是一個嶄新的、複雜的系統。

愛迪生的電燈設想的中心，一直是如何從總的發電裝置向廣大地區輸送電力。為實現他的理想，他視發電機的改革為最緊迫的事情。當1878年底，愛迪生第一次制成白熾燈時，他曾表示“現在我有了發電的機器，就可以盡情地試驗。我有如此之多的試驗設備，這就使我具備了擊敗他人的基礎”。此話如果在電燈制造方面是事實，那麼在發電和輸電系統的制造方面就更千真萬確。

當時，電燈最基本的發電機只有不完善的磁石式發電機，換能效率最高的電機，也只能利用輸入能量的40%。
于是愛迪生心想：功能不好，一定是什麼地方有缺陷，只要檢查一下發電機，一定能夠加以改良，而造成一種功能非常好的發電機。



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愛迪生充滿著強烈的決心和自信。1879年夏天，他開始改進發電機。首先，為了獲得強大的磁力，他開始研究發電機的構造和關于纏繞電圈的方法。

他調查了電流的大小和磁力的強度後發現，即使加入超出某一程度的電流，磁力也只能達到某一限度，並不會再增加，這種現象被稱為飽和。發現了這種現象後，就可對電流加以控制而使之不流到外面去。愛迪生也發現云母是一種非常優秀的絕緣體。

愛迪生就這樣詳細調查了發電機的每個部分，並且作各種研究和實驗，結果發明了比原來功能更大的發電機。
克魯西造成第一具愛迪生式實用機，經試用效果良好。

1880年，愛迪生于門羅公園准備試驗樣機，10具為一組，各有8馬力。由低速汽機及繁複杆軸引動，虛耗太大。于是，他又決定並10小機為一大機，改低速汽機為高速式，易杆軸間隔為直接聯結法。第二年年初即告成功。這就是被稱為“長腰瑪麗·安”的當時最大的發電機(重1100磅)。第一次試車之後，愛迪生親自宣布，該機的發電率為90%。許多專家都對此表示懷疑。事實上，該機的電能轉換率為82%，即便如此，這也夠得上是驚人的成就了，因為它意味著愛迪生現在將發電機效率提高了一倍以上，並且這種發電方式一直沿用至今。




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“世紀的魔術師，又有了新發明。這種發明，就是能產生很大電源的優良機器。”人們對于愛迪生所發明的新式發電機的評論消息，迅速傳開了。有些學者聽到這種傳言，大罵“愛迪生是個騙子，他絕對不能由能源不滅的法則中，制造出出量大于入量的機器。”

的確，制造出出量大于入量的機器是不可能的，即使是新式發電機，也不會有這種現象。那是人們錯誤的觀念。其實愛迪生對于新式發電機，從來就沒有說過那些話。只是因為愛迪生常被人視為“魔術師”，所以有人就在傳聞里添油加醋，以致發生這種無中生有的事情。

現在，愛迪生把注意力集中在電流的分布上，他竭力設法把已經發現的幾個缺點改正過來。其中有一個缺點便是在離發電機最遠端的燈光因為電壓的“降落”而暗淡不明。由于電線的阻力，在最遠處的燈的燭光只抵上發電機附近燈光的2/3。另外一個問題是，銅的消耗量太大。從總線上分出的電線像樹枝一樣分布到遙遠的地方去，這種分布方法造成了電的浪費，妨礙了電燈的廣大應用。




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愛迪生經過多次試驗後，想出了一種新的分布方法，即把電線裝攀在街道的兩旁，一端和接線匣相連接，愛迪生稱它為“總線”。用戶和路燈的支線便可以從這些電線上接出來，不必直接和中央電廠連接。

這樣在中央電廠和總線之間可以用相對很細的“饋電”線聯接。這種布局的結果頗為驚人。經過計算，使用這種饋電系統比樹枝式的舊式分布法節約7/8的銅，同時電線中的電壓降落和耗損也可以減少很多。這方法只有饋電線上有電位降落，但這是不會影響電燈的亮度的。

輸送電流至總線上的電位相當于電燈的平均電壓，愛迪生采用的是110伏。




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愛迪生打算在紐約安裝他的電燈系統。但是那些銀行家們對此還是猶豫不決，因為這需要很大的投資。從保險考慮，他們要愛迪生先在門羅公園裝置一個完全的小型電燈系統，如果成功，而且價格要比用煤氣燈低廉的話，那他們才肯投資。

愛迪生派人到城中去調查，了解哪些戶願意改用電燈，全城工廠的機器的馬力數又有多少。他們在地圖上標明了每一架起重機、汽鍋和火牆等機器的所在地。愛迪生對助手們提供的地圖和數據一一作了研究。

為了計算每家每戶以至整個區域的煤氣消耗量，愛迪生又雇了一個人，叫他整日的在街上數著每小時中點燃的煤氣燈的盞數，一直到午夜才停止。




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同時，門羅公園的工人們已開始挖掘地溝，准備試驗電線的新的布置方法。他們把供電線放在挖有槽紋的木條中，一同埋于地下。當電流通過時，發生了嚴重的“漏電”現象，整個東西只好重新發掘出來。

愛迪生把豪厄爾(Wilson How#ell )叫了來，對他說道：“把槽蓋揭開了，用煤焦油倒在電線四周試試看。”可是仍然漏電。“只用一根單獨的總線試一下。”他又下了第二個命令。後來又用粘性的石粉試驗，結果也失敗了。愛迪生覺得這樣胡亂的瞎試是不會成功的，他就叫豪厄爾在書籍中去找絕緣的方法，限他在兩個星期中把研究的結果報告他。

豪厄爾查遍了所有關于絕緣材料的文獻。然後，就將每種可能適用的材料投入試驗。最後證明，最佳材料是在氧化亞麻子油中摻入石蠟再加進少許蜂蠟，放入瀝青中煮沸所得的膠液。用這種膠液作保護層絕緣效果最好。經過試驗，電線果真不漏電了。




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早期用電的計量方法存在問題，直至1880年秋，愛迪生還在探索著解決這一問題的途徑。向來對于弧光燈計算電費，只認作每燈每夜燃若干光時，共經若干夜，而定其值。遇未燃時間，照除。按月向用戶征收。

他手下的人員雖然被分成許多工作隊，但能向愛迪生提出新鮮設想的卻寥寥無幾。愛迪生經過多次試驗，終于解決了電的計量問題。他使用了電鍍原理，即根據通電量的不同，就有不同量的金屬從陽極流向陰極的原理。通入顧客房間的電流有極小的一部分被引出一對電池，每只電池都有兩塊浸在硫酸鋅溶液里的鋅板。兩塊電池的鋅板成串聯相接，造成相互制約。用戶使用的電流量，與從陽極鋅板流向陰極鋅板的金屬重量成正比。這樣，只須稱一稱金屬的重量，就可以得出用電量的度數。




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12月初的某一天傍晚，門羅公園的電燈突然慢慢地暗下去了，愛迪生的電燈系統這時忽然損壞了。過了一些時候，愛迪生手下的人員查明了原因，發現水池中的水干竭了，汽鍋因此走得太慢，蒸汽也便發不出了。于是他們把愛迪生找了來。

愛迪生叫克魯西趕快乘電氣火車到古利礦去，趕快裝起一個抽水站來。他又叫休斯火速地趕到紐約去采辦水管，在那“抽水村”和機器廠間裝設起一個半里長的水管線來。不久電光又重新明亮地照耀了。

另外的困難又出現了。濺在地板上的水銀由于蒸發作用變成蒸氣混入空氣中，有的工人吸入這蒸氣後，牙齦都變得十分軟弱，說話時也會搖動作聲。愛迪生吸取法國制鏡廠的經驗，要工人們應用碘化物，克服了這種困難。

在地下建供電網，當然有可能出現危險和災難，為此他們受到了煤氣公司的攻擊，所以必須做好宣傳工作。愛迪生邀請紐約市的參議員到門羅公司來參觀，為他們作白熾燈的表演。

那批市參議員到達門羅公園時，天色已經很暗了，火車站和通實驗室的街上都點著明亮的電燈。他們和愛迪生等見面後，便分為若干小組，分別由人領了去參觀。

在辦公室，愛迪生把紐約下部的地圖和他根據調查結果而計劃的中央電廠和地下電線的位置圖樣給大家觀看。在全屋的各室中，各有人負責講解：克魯西在機器廠中，維爾在發電機旁，勞孫在礦石試驗室中，傑爾在機器室里。




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觀察完畢後，大家都聚集在實驗室的前面，觀看那一列列的街燈和那點著燈光的屋子。他們注視著時，愛迪生慢慢地把燈光熄滅，隨後又把它轉回原來亮度，那些知名人士見了都稱奇不止。貝格侖(Ernest Berggren )曾說道：“那時地上積了很多的雪，當電燈點亮時，那種奇麗的情景是叫人難以忘懷的。”


電燈表演完畢後，愛迪生又在樓上作了一個真筆電報機的表演。當時只有一盞燈照著。大家都圍集于那屋角時，愛迪生突然命令道：“把電燈全開起來！”
一陣耀目的亮光發了出來，在室中的另一端立刻顯現出許多長桌，上面擺放著特地從代爾魔尼克飯店辦來的晚餐。參議員們對于愛迪生的工作稱贊不已。

愛迪生的專利律師維爾布起立，再三地為愛迪生的電燈系統鼓吹。《紐約先驅報》稱愛迪生的這次表演“是一次不容否定的成功，尤其是在他的客人痛飲香檳方面”。盡管紐約市長曾試圖投否決票，但愛迪生還是得到了在紐約市街道下鋪設電線的權利。




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