Die entscheidende Schlacht fand 1893 auf der Chicago World ‚ s Fair statt. Auf der einen Seite der gefeierte Erfinder Thomas Edison. Auf der anderen Seite sein ehemaliger Mitarbeiter Nikola Tesla.
Und worüber haben sie gekämpft-Liebe, Religion, Territorium? Keines der oben genannten. Sie kämpften über Wechselstrom (AC) gegen Gleichstrom (DC).
Ein kurzer Erklärer: Strom in Metalldrähten ist der Elektronenfluss, der von einer Spannung mitgeschoben wird. Wenn die Spannung von einer Batterie bezogen wird, fließen die Elektronen nur in eine Richtung., Wir nennen dies Gleichstrom oder DC.
Batterien sind jedoch keine primäre Energiequelle. Dafür verwenden wir oft Kohle oder Erdgas. Ihre chemische Energie wird in einem Ofen als Wärme freigesetzt, um Dampf zu erzeugen, der die Welle eines Generators dreht. Im einfachsten Fall dreht die Welle einen Magneten innerhalb einer Spule und erzeugt durch das Prinzip der elektromagnetischen Induktion einen elektrischen Strom. Die Polarität wechselt viele Male pro Sekunde von positiv nach negativ und zurück, wenn sich die Generatorwelle dreht, wodurch der Strom in Richtung wechselt. Wir nennen diesen Wechselstrom oder Wechselstrom., Obwohl sich die Richtung des Stroms abwechselt, heben sich seine Auswirkungen nicht auf. Der Strom macht nützliche Dinge in beide Richtungen, wie das Erhitzen der Drähte in einem Toaster.
Ab den späten 1880er Jahren entwickelte Edison ein kostengünstiges Mittel zur Erzeugung von Gleichstrom und eine Reihe verwandter Geräte, darunter Motoren und Zähler zur Messung des Gleichstromverbrauchs. Es gab jedoch ein Problem. Es gab damals keine Möglichkeit, die Gleichspannung in höhere oder niedrigere Werte umzuwandeln. Um sicher für den Einsatz in Häusern und Fabriken zu sein, wurden die DC-Generatoren entwickelt, um Strom bei niedrigen Spannungen zu erzeugen., Der Nachteil war, dass dadurch die Verluste während der Übertragung vom Generator zum Verbraucher hoch waren. Edison bewertete dies als akzeptablen Kompromiss, beschränkte jedoch den Abstand zwischen Generator und Verbrauchern auf weniger als ein oder zwei Kilometer.
Im anderen Lager hatte Tesla eine Geheimwaffe namens Transformer. Es ist eine einfache Anordnung von Eisenkernen und Kupferwicklungen, mit der Spannung nach oben oder unten umgewandelt werden kann. Die Einschränkung ist, dass Transformatoren nur mit Wechselstrom arbeiten.,
Mit Transformatoren könnte Tesla die Generatorleistung auf Tausende von Volt für verlustarme Übertragung über große Entfernungen steigern und dann die Spannung wieder auf sichere Werte für die endgültige Lieferung an den Verbraucher senken.
Es stand viel auf dem Spiel, einschließlich Patentgebühren und dem Recht, die Städte der Vereinigten Staaten zu elektrifizieren. Die tobende Schlacht wurde der Krieg der Strömungen genannt.
Edison spürte die Flut des Kampfes gegen ihn und änderte die Taktik und startete eine Fehlinformationskampagne, um zu argumentieren, dass Wechselstrom gefährlich sei., Um seinen Standpunkt zu beweisen, arrangierte er den öffentlichen Stromschlag von streunenden Hunden, Katzen und Pferden.
Diese Scharmützel setzten sich im Vorfeld der Veranstaltung in Chicago fort, bis der Sieg für das Tesla AC Camp erklärt wurde. Sie erhielten den Auftrag, die Messe zu elektrifizieren. Von dort war alles Wechselstrom, wobei der endgültige Anteil an der Erde die Elektrifizierung der Straßenlaternen in Buffalo im Jahr 1896 mit Wechselstrom war, der von Wasserkraftgeneratoren an den Niagarafällen geliefert wurde.
Die AC-Verteilung von Elektrizität steht seit mehr als 100 Jahren an erster Stelle., Aber ein ruhiger Aufstand findet in unserer Mitte statt. Unsere Computer, Maschinen, LEDs und Elektroautos laufen alle auf Gleichstrom. Und an den Extremen der hohen Leistung-die Verteilung von Strom Tausende von Kilometern von einer Region in die andere-haben Ingenieure entdeckt, dass die Verluste aus einer Millionen-Volt-Übertragungsleitung geringer sind, wenn sie Gleichstrom statt Wechselstrom trägt.
Wieder einmal ist der Transformator die Geheimwaffe, diesmal jedoch mit Gleichstrom., Diese neuen Transformatoren haben die Form von elektronischen Schaltungen, die Gleichstromströme von einigen Volt in eine Million oder mehr umwandeln. Leichter und kleiner als herkömmliche DC-Transformatoren erleichtern die Integration von Wind-und Solarstrom in das Netz und verringern die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen, die von einer Stromerzeugungsregion in eine andere kaskadieren.
In den kommenden Jahrzehnten könnte der DC-Aufstand greifen. Diesmal nicht durch Krieg – ich prognostiziere keine öffentlichen Stromschläge von streunenden Katzen. Stattdessen wird es ein subtiler, allmählicher Prozess sein., Aber bis zur Wende des nächsten Jahrhunderts könnte Edison den endgültigen Sieg haben.
Diese Kolumne von Alan Finkel ist ein Auszug aus der nächsten Printausgabe des Cosmos Magazins-erhältlich in allen guten Zeitungsläden und Museen im Oktober.
Die Geschichte von Tesla und Edisons Schlacht wird auch in einem Film erzählt, The Current War mit Katherine Waterston und Benedict Cumberbatch, der rechtzeitig zur Weihnachtszeit in den Kinos sein wird.
Schreibe einen Kommentar