第653章 口胡!電流推動?磁場轉動!
現場其他工程師,包括愛迪生震驚的原因很簡單——至今還沒有工程師或者科學家“逆向”出交流電發電機的原理。
目前「索雷爾-特斯拉電氣」製造的電機雖然已經在市場上賣了不少,許多工程師也買到手,並拆解了無數遍。
比如愛迪生就這麼幹了——但是他們即使能複製出類似的裝置,但沒人能從物理本質層面發現“旋轉磁場”這一原理。
立刻就有人喊了出來:“旋轉磁場?磁場方向不是電流決定的嗎?”
尼古拉·特斯拉微微一笑:“先生們,我知道你們在想甚麼。你們在想,旋轉磁場?這是甚麼新把戲?”
他的目光掃過臺下:“大家之所以會困惑,是因為這個時代每個電氣工程師——包括我——都是直流電的‘原住民’。”
這個詞讓臺下響起一陣低笑,但特斯拉沒笑,他的表情很認真:
“過去我們熟悉的所有電機,都依賴機械換向器和電刷來實現電流方向的切換,所以認為‘電流方向決定磁場方向’。”
“這種觀點中,磁場應該是靜止的,或者最多是脈動的。但在我看來,磁場並非靜止或者脈動的,它還可以旋轉。
它不僅可以旋轉,還能帶動別的物體旋轉,不需要任何機械連線。當然這聽起來很抽象,因為無法直接觀測到。”
有人忍不住喊了出來:“無法直接觀測到?那你是怎麼知道磁場可以旋轉的?”
尼古拉·特斯拉聽到這個問題,雙手張開,像要擁抱整個房間:“讓我告訴你們,我是如何發現它的。”
會議室完全安靜了。所有人的注意力都被特斯拉抓住了,連托馬斯·愛迪生也把身體前傾,想聽得更清楚一些。
“那時我還在布達佩斯電話局擔任總工程師。2月的一天傍晚,我與我的朋友安東尼·西蓋蒂正沿著公園的步行道散步。
我們像往常一樣討論著詩歌——那天輪到了歌德。我背誦著《浮士德》中關於太陽西沉的描寫,目光追隨著夕陽——
‘太陽西沉,退隱,新的白晝接踵而來/啊,可惜我沒有雙翼飛上蒼穹/永遠追逐著它!’
我突然意識到了甚麼,我看見——我真的看見了——那太陽不是在落下,而是在旋轉!在宇宙的舞臺上永恆地旋轉。
而就在那一刻,我的用思維捕捉到了它——旋轉的磁場!”
如果不是臺上講述這一切的人已經造出了佔領美國市場的電機實物,僅憑剛剛這些敘述,已經被轟下降臺了。
不客氣的說,這裡坐著的大部分人都已經在電氣領域鑽研了很多年,不會容忍一個外國人在臺上信口雌黃。
但現在每個人都聽得聚精會神,並且認為自己在見證一個類似“艾薩克·牛頓爵士與蘋果”一樣的科學史時刻。
尼古拉·特斯拉則完全沉浸在回憶當中——
“幾年來折磨我的那個難題——如何讓電流驅動電機,而不需要那些換向器和電刷——突然之間變得清晰無比。
我讓安東尼找來了一根樹枝,在公園道的沙地上畫出了第一張草圖——”
尼古拉·特斯拉一邊說著,一邊走到黑板前,拿起粉筆,畫了兩個彼此垂直的線圈,中間還有一個圓圈。
隨後他又在兩個線圈上標出電流方向,同時在中間的圓圈裡畫了幾條曲線:“讓我向各位展示這個原理。”
他先指著第一個線圈:“當第一組線圈中的電流達到峰值,它產生一個向北的拉力。”
然後他又指向第二個線圈:“與此同時,第二組線圈中的電流剛剛從零開始上升。四分之一週期後,第一組電流衰減,第二組達到峰值,拉力轉向東方。”
他的粉筆在黑板上移動,畫出磁場方向的變化。
“先生們,磁力線不是靜止的繩索。它們可以移動。如果我們精確安排這兩股電流的時間差——讓它們保持四分之一週期的錯位——合成磁場就不是忽強忽弱,而是連續地旋轉。”
臺下鴉雀無聲,這群美國最頂尖的電氣工程師們,彷彿一群小學生在上自己的第一堂科學課。
托馬斯·愛迪生的臉色陰沉的可怕,心情也十分複雜——一方面他在懊悔自己錯過了尼古拉·特斯拉這個天才。
他無法想象,如果這個瘦弱的東歐年輕人能在自己的實驗室裡工作,會給自己創造出多少專利、多少奇蹟。
如今,尼古拉·特斯拉不僅從自己的眼皮子底下溜走了,而且成為了自己打造“電力帝國”最大的阻礙。
另一方面,他也感到窘迫,因為其他人都聽得津津有味,唯獨他有些吃力。
愛迪生在物理學原理和數學方面的基礎十分薄弱,他只注重這些學科當中與實用最密切相關的那些部分。
特斯拉目前在臺上講的一切,都接近於純理論,還是無法直觀看到的純理論,這讓他覺得有些難堪。
而在講臺上,尼古拉·特斯拉已經在黑板上又畫了一個圓筒狀的籠子,用幾條豎線表示銅條,上下兩個圓環。
臺下立刻就有人驚撥出聲:“這是法拉第先生的籠子!”
特斯拉點點頭:“是的,這是法拉第先生的籠子。現在,把籠子放在剛才那個旋轉磁場的中心。 我們不需要把任何電線連線到這個籠子上,也不需要電刷,更不需要換向器。”
他的粉筆在籠子周圍畫上箭頭,表示旋轉的磁場。
“當磁場旋轉時,會‘切割’銅條,同時感應電流會在銅條中流動,產生自己的磁場,試圖抗拒磁場的變化。
結果就是,‘銅籠子’會開始跟隨那個看不見的磁場旋轉,它就是電機當中的那個‘轉子’。”
說完,他轉過身:“剛到巴黎的時候,我就嘗試製造了第一臺這樣的電機。合上開關的那一刻,轉子就開始轉動。
它十分平穩、安靜,沒有火花,沒有摩擦,只傳遞純粹的電磁力——愛迪生先生,我其實給弗格森先生演示過。
但弗格森先生說了,讓我專注在直流電機的改進以及家用電燈線路的設計與安裝上,我就中斷了研究。”
托馬斯·愛迪生當然知道他說的是誰,查爾斯·弗格森,「巴黎愛迪生電燈公司」的總經理。
幾乎所有人都朝愛迪生看去,眼神裡都是嘲弄的神色。愛迪生的臉色黑的像炭,但又不能直接起身就走。
尼古拉·特斯拉並沒有“乘勝追擊”,他剛剛甚至都不是在嘲諷這位老東家,只是略帶遺憾地陳述了一個事實。
但這讓愛迪生更痛苦了。他太瞭解特斯拉這種純粹的技術天才了,哪怕喂的是草,也能給你擠出黃金一樣的奶來。
他決定會議結束以後,立刻就把查爾斯·弗格森給開除,反正巴黎公司的業績一塌糊塗,有的是理由。
這時候,尼古拉·特斯拉又在黑板的空白處畫了三組線圈,他揮舞粉筆的手就像一個指揮家:
“如果說單個交變電流是單調的脈衝,那麼兩相電流就是二重奏。而三相電流,則是宏大的交響樂。”
他在每組線圈上標出相位:“請想象三組線圈,彼此相隔120度,通以三相電流。合成磁場不再只是旋轉——
它保持恆定的強度,像一顆完美的北極星,在空間中勻速轉動,這是自然的韻律,是星辰執行的方式!
也應該是我們應該傳輸電力的方式!”
最後,尼古拉·特斯拉畫了一個簡單的示意圖——發電機,傳輸線,變壓器,使用者。
“先生們,用三根導線傳輸三相電流,就可以在發電機端提升電壓以減少損耗,在使用者端降低電壓以保證安全。
這一切,全部都透過靜止的變壓器完成,只要做好入戶電線的絕緣與變壓的防護工作,它不比直流電危險很多。”
他的粉筆,最後在發電機和使用者之間花了一條線
“直流系統像一根繃緊的繩索,只能在短距離內傳遞力量。多相交流系統像一張網,可以覆蓋整個大陸!”
說完這一切,特斯拉放下粉筆,重新走回到講臺:“各位先生們,請跟隨我的想象,看一看這樣的未來——
電流透過銅線奔湧數百英里,點亮城市的燈火,驅動工廠的機器……這全部依靠的都是剛剛說的磁場轉動之力!
我們正站在一個時代的門檻上。電力不會只是照明的工具,它將成為工業的血液,社會的神經!
“旋轉的磁場,就是自然法則的體現,理解它,我們就能駕馭無窮的能量!”
會議室裡一片安靜。沒有人說話,沒有人咳嗽,連椅子吱呀的聲音都沒有。
過了幾秒,有人開始鼓掌。掌聲稀稀落落,然後越來越多,最後連成一片。
愛迪生沒有鼓掌。他坐在那裡,手搭在椅子扶手上,臉上甚麼表情都沒有。
掌聲停下來後,立刻有人舉手。
“特斯拉先生,您剛才說的三相系統,傳輸損耗具體是多少?有實測資料嗎?”
“銅轉子需不需要永磁體?”
“啟動的扭矩呢?能帶負載啟動嗎?”
“頻率用多少?”
……
問題越來越多。有的人問技術細節,有的人問成本,有的人問專利狀況……
特斯拉一一從容回答,有時候走到黑板前畫幾筆,有時候只是口頭解釋。
提問持續了半個多小時。會議已經遠遠超出了原定的時間,但沒有人離開,也沒有人催促。
終於,一直沉默的托馬斯·愛迪生舉手了。
會議室再次安靜下來,所有人都轉頭看向他。
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(本章完)