主题：小侃电机之三，那些年那几个牛人（中) -- 黑皮

接上帖【原创】小侃电机之二，那些年那几个牛人

上回黑皮说到电镀法受困小电流，西门子一怒创新机。要知道西门子究竟在皮氏发电机的基础上做了什么改动，还是要从皮氏发电机的缺陷说起。

前文已经说到皮氏发电机的最大缺陷在于输出能力不够，而输出能力又受限于永磁体的磁场强度。那么，西门子所采用的办法就是用电磁体代替永磁体~~~停，停!不要嘘，不要嘘!! 黑皮也知道这主意不怎么特殊，河里的大侠们最少有70.7%能想出来。。。但是别忘了，那是一个没有电力系统的年代，不是俺们的现代实验室，随便接一个直流源就能工作，相反的是，现代电力系统还指着这几位呢。现在这问题进入了一个诡异的死循环: 要发展大输出发电机--->要用电磁体代替永磁体--->没电?--->所以就要发展电力系统--->电力系统的基础在于需要一个有效率的大输出发电机~~~~什么?用电池?!你们谁见过几天就要换电池的发电机，而且一换还是好几十节的。。。。。没招了吧，可西爷就是西爷，他的办法是让发电机输出的电能激励其本身的电磁体线圈。具体的实现方法是，启动电机以后，电磁体留下的一点点剩磁会产生些许电能，然后利用那个电能的一部分激励电磁体线圈，当然电磁体的磁场会增长，产生的电能继续变大，然后电磁体磁体继续增长，如此循环往复，直到电机切入额定状态。

西爷的这个发电机是一个很牛的设计，因为他代表了人类基本上找到了一种经济可行的大规模产生电能的一种方法。也是从那以后，整个世界的电力技术开始蓬勃发展。不过这也自然，俺们也是先拥有一大群驴，然后才会去考虑怎样驯驴，养驴，管理驴。。。。。大概又过了10多年，经过许多人对于西门子发电机的改良和对电力系统的设计构造，1882年，爱迪生在纽约建立了第一个可以投入生产应用的火力发电站以及其输电系统。说到这里，大家总算喘了口气，这电总算是给俺们发出来，这下算是大功告成了吧。可是这电虽然有了，但电能传输又是电能系统的另外一个问题。俺们大家都知道，从电厂送电到用户，那是要经过很长很长的距离的，而导线的材料又主要是铜，距离长了电阻就不小。这样的电阻如果通过大电流的，电阻上发热所耗的能量就等I^2*R，也肯定是小不了的。黑皮曾经听说过当时的一个较远距离的输电系统，真正送到的能量只有20%强，也就是说剩下那70%多的能量全都在导线材料上发热了。俺们可以想象，一个善良淳朴的农民大叔好不容易搞了100多头驴，一路上都是车匪路霸，到家才剩20多头了，那还不得哭死!!! 现在是有奖提问时间，各位听众，你们有什么办法解决这个车匪路霸问题吗？

。。。。。。

听众甲: 您刚才说了铜线的距离长了电阻就不小，那是因为电阻大小正比于导体长度，那电阻还反比与导体截面积呢，俺们可以增加铜线截面积阿，比如现在是1平方厘米截面积的导线，咱们给他搞个一平方米粗，电阻就缩小了10000倍，损耗也就小了10000呢...

黑皮：嗯，这位听众，你们家是不是开铜矿的，电阻是缩小了10000倍，可用的铜就增加了10000倍啊! 就现在还经常听说有人偷电缆呢，如果电线一平方米粗，那还不都得疯了，用卡车一车一车的装，剪个一米的电缆就是一立方!

听众乙: 俺们都知道电功率等于U*I,俺们可以增加电压来增加输出功率，同时又不提高电流，这样传输电缆上的损耗就不会增加了

黑皮(汗!)，西西河还是水深啊，您老的想法和当年爱迪生一会儿基本吻合，确实是很可行的方法。但是问题是，当时的电机输出电压有限，而且当时的电力电子还不成熟，直流升压的器件有，但是价格和性能都不太让人满意。不过这已经是当时最能让人接受的方案了。

听众丙: 可以用超导啊，温度在绝对零度是，电阻值就等于零。

黑皮：那俺们早就都冻死了，把听众丙拖出去喂藏獒!!!

哈尼：那可以把电线上的发热利用起来啊，比如烤电烤鸡。。。

黑皮：努努，我知道你想吃电烤鸡了，明天就给你买，现在我正在和大家谈事呢。。。。

现在公布最终结果，听众乙的结果极具建设性，奖励电烤鸡一只，听众甲和哈尼参与奖，奖励鸡爪一只，听众丙。。。听众丙呢?!

当时的电力系统和发电机确实和听众乙仁兄说的一样，在积极的往输出和转换高电压努力，直到另外一位爷的出现的。这位爷的名字，是黑皮做实验读数据的时候经常要念到的，他的名字是。。。。。

还是下回分解吧

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