电力技术革命与电气化电力技术的早期发展

电力技术、化工技术、钢铁技术是 19 世纪技术发展中的三大主要新兴技术,但是对技术发展产生重大影响,从而引起社会生产技术基础发生变革的, 则是电力技术。

法拉第在 1831 年 8 月 29 日通过实验发现电感感应现象后,又用了三个月的时间进行了深入的研究。第二年,皮克希(H.Pixii)根据电磁感应原理制成了雏型的手摇感应发电机,安装一个简单的机械整流器后制成永磁式的直流发电机。后来,为了提高发电机输出功率曾有不少科学家、工程师做了大量改革,并采用蒸汽机作原动机。

1821 年法拉第发现了电动机原理并制成了最初的电动机——旋转玩具后,德国科学家雅可比(K.G.Jacobi1804—1851)在亨利制成强力电磁铁的启示下,于 1834 年制成 15 瓦的电动机,并将 20 台这种电动机组合起来,作为一种动力机。由于当时的电源主要是化学电池,这种电动机因耗电大、费用高而未能在实际中使用。1837 年英国的达维松(R.Davidson)和弗洛门

(P.Froment 1815—1865)分别制成电动机,并于 1842 年在爱丁堡展览了用这种电动机驱动的制材机、车床、印刷机和机车。

但是,当时无论是电动机还是发电机,都是使用永久磁铁作为场磁铁。由于磁场强度有限加之高导磁率的矽钢片还没有发明出来,而且在结构上也存在不少问题,因此,不可能从根本上继续提高其输出功率。例如,一台输出功率几千瓦的发电机竟有两吨重。在 19 世纪前半叶,作为电能使用的各种

化学电源(蓄电池),造价昂贵,应用极不普遍。在 1850 年的时候,电能比

蒸汽能贵 25 倍。

19 世纪以来,人们将电首先用在电化学及通讯和照明方面,电用作动力

是在 19 世纪 70 年代以后的事。

最早的电报机是慕尼黑的索默林(S.T.Sommering 1755—1830)发明的。这是一个利用电解作用来传递信息的装置。后来俄国化学家西林

(C.P.Schiling 1786—1830)以及德国科学家高斯(J.C.F.Causs 1771— 1855)、韦伯(W.Weber1804—1891)发明了电磁式有线电报机,但是实际使用的电报机是美国技术家莫尔斯(S.F.B.Morse l791—1872)在亨利等人帮助下于 1835 年发明的。他在 1837 年发明了用点和划表示的莫尔斯电码,

1838 年成功地在纽约进行了 16 公里的公开实验,1844 年美国即在华盛顿和巴尔的摩间架设了有线电报线路。由于当时正是西欧和北美“铁路热”时期, 因此有线电报首先用在铁路上,电报和铁路的发展为商业贸易带来了空前的繁荣。

新兴的资产阶级为了扩大市场对电报业的发展极为重视,各国纷纷成立电报公司,在各大城市、厂矿间架设电报线路。1851 年,在英法间敷设了横跨英吉利海峡的海底电报电缆,随后,在地中海及黑海敷设了海底电缆。1866 年,在英国物理学家汤姆生的领导下,成功地敷设了横跨大西洋的海底电缆。这样一来,欧洲市场和美洲市场密切地结合起来。在 1854~1856 年间的克里米亚战争中,地中海的海底电缆起了非常重要的联络作用,由此进一步加强了各国政府对发展电报事业的重视。