حرب التيارات

حرب التيارات أو نزاع التيارات War of Currents، أو معركة التيارات، في أواخر عقد 1880، جورج وستنگهاوس وتوماس إديسون أصبحا خصوم بسبب ترويج إديسون للتيار المستمر لتوزيع الطاقة الكهربائية بدلاً من التيار المتردد، بمناصرة من العديد من الشركات الأوروپية، ووستنگهاوس إلكتريك ومقرها في پتسبرگ، پنسلڤانيا.

انتهت الحرب بفوز نيكولا تسلا وجورج وستنگهاوس على توماس إديسون، وتم بعد هذا الانتصار اعتماد التيار الكهربائي المتناوب في كافة أنحاء العالم.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 خلفية

توماس إديسون، المخترع ورجل الأعمال الأمريكي، اشتهر على أنه "ساحر منتزه منلو"، دعا لتطوير شبكة التيار المستمر.

فريق "ZBD" المجري (كارولي زيپرنووسكي، أوتو بلاثي، ميسكا دري). مخترعو أول محول توصيل عالي الكفاءة. واخترع الثلاثة أيضاً نظام توزيع الطاقة الحديث: بدلااً من سلسة التوصيلات السابقة قاموا بتوصيل محولات تغذي الأجهزة بالتوازي إلى الخط الرئيسي. اخترع بلاثي مقياس التيار المتردد، واخترع الثلاثة معاً مولد الجهد الثابت الأساسي.

المحول النموذجي معروض في Széchenyi István Memorial Exhibition، Nagycenk، المجر

جورج وستنگهاوس، مبادر ومهندس أمريكي، دعم مالياً تطوير شبكة طاقة التيار الثابت لعملية.

خلال السنوات الأولى من توزيع الكهرباء، كان تيار إديسون المستمر هو المعيار للولايات المتحدة ولم يرد إديسون فقدان كل عائدات براءة الاختراع. كان التيار المستمر يعمل بشكل جيد مع المصابيح المتوهجة - التي كانت تستخدم يصفة رئيسية آنذاك - وفي المحركات. وكانت نظم التيار المستمر يمكن استخدامها مباشرة مع بطاريات التخزين، لتوفير التيار والدعم أثناء انقطاع الكهرباء من المولدات. يمكن بسهولة توازي مولدات التيار المستمر، للسماح بالتشغيل الاقتصادي باستخدام الآلات الصغيرة الخفيفة خلال فترات التحميل.

أثناءاستحداث نظام أديسون، لم يتوفر عملياً أي محرك للتيار المتردد. كان إديسون قد اخترع جهاز لقياس الاستهلاك للسماح للعملاء بدفع الفاتورة المتناسبة مع استهلاك الطاقة، ولكن هذا الجهاز يعمل فقط مع التيار المستمر. اعتباراً من 1882 وكانت جميع هذه المزايا التقنية للتيار المستمر فقط.

من خلال عمله مع المجالات المغناطيسية الدوارة، وضع تسلا نظام لتوليد الطاقة ونقلها، استخدام طاقة التيار المتردد. وإتحد مع جورج وستنگهاوس لتسويق هذا النظام. وقد سبق أن اشترى وستنگهاوس حقوق نظام تسلا "النظام المتعدد الأطوار" وأيضا براءات الاختراع لمحولات التيار المتردد للوسيان جالارد وجون ديكسون جيبس.

كانت هناك العديد من العوامل الخفية في هذا التنافس. فقد كان أديسون رجل معملي وصاحب تجارب من الدرجة الأولي، ولكنه لم يكن عالم الرياضيات. ولا يمكن أن تفهم التيار المتردد فهماً صحيحاً، أو استغلالها من دون فهم كبير في الرياضيات والفيزياء الرياضية، والتي يمتلكها تسلا. كان تسلا يعمل لحساب أديسون ولكن بأقل تقدير (على سبيل المثال، عندما علم لأول مرة إديسون بفكرة تسلا عن نقل الطاقة التيار المتردد، فرفضها فوراً قائلاً: "[تسلا] الأفكار رائعة، لكنها غير عملية على الإطلاق."). إنتابت تسلا المشاعر السيئة بسبب أنه قد خدع من قبل إديسون بأنه وعده بالتعويض عن عمله. وسوف يندم إديسون لاحقاً لأنه لم يستمع إلى تسلا ويستخدم التيار المتردد.

 نقل الطاقة الكهربائية

 الأنظمة المتنافسة

إن نظام إديسون للتيار المباشر يتكون من محطات توليد ومحطات توزيع ثقيلة التوصيل، لتصل إلي الزبون (الإنارة والمحركات). يعمل هذا النظام على نفس مستوى الجهد، فعلى سبيل المثال، مصابيح 100 فولت في موقع العميل يتم ربطها بمولد بقدرة 110 فولت، وذلك لتعويض الجهد الضائع في الأسلاك بين المولد والحمولة. وقد وقع الاختيار على مستوى الجهد لسهولة صنع المصباح ؛ فالمصابيح الفتيلية الكربون يمكن بناؤها على تحمل 100 فولت، وتوفير الإضاءة بسعر اقتصادي منافسا للغاز. في ذلك الوقت كان يرى أن 100 فولت غير مرجح أن يعرض لخطر الصعق بالكهرباء.

ولتوفير تكلفة التوصيل والنحاس، تم استخدام ثلاثة الأسلاك في نظام التوزيع. الثلاثة أسلاك كانوا كالأتى: +110 فولت، 0 فولت -110 فولت.أما مصابيح 100 فولت يمكن أن تعمل إما بين +110 فولت -110 أما 0 فولت فتقوم فقط بنقل التيارات غير المتوازنة بين + و-. ينتج عن استخدام ثلاثة أسلاك استخدام أسلاك نحاسية أقل مقارنة لكمية الطاقة الكهربائية المرسلة، مع الاحتفاظ في الوقت نفسه (نسبيا) بتيار منخفض الفولتية. ولكن حتى مع هذا التجديد، كان انخفاض الجهد بسبب المقاومة للنظام التوصيل شديدا بحيث لا بد من وجود محطات توليد في محيط ميل واحد (1-2 كم) أو نحو ذلك من الحمل. لا يمكن استخدامها التيار المرتفع الفولتية بسهولة مع نظام التيار المباشر نظرا لعدم وجود التكنولوجيا المنخفضة التكلفة التي يمكن أن تحول من ارتفاع الجهد المرتفع إلى معدل استخدام منخفض الجهد.

أما نظام التيار المتردد، فقد استخدم محول بين التيار عالي الفولطية والأحمال المنخفضة للعميل. كالمصابيح والمحركات الصغيرة التي لا تزال تعمل بالجهد المنخفض. ومع ذلك يسمح محول الكهرباء برفع الفولتية إلى أعلى من ذلك بكثير، أي عشرة أضعاف ذلك من الأحمال. نظرا لكمية الطاقة المنقولة، وسيكون حجم سلك متناسب عكسيا مع الجهد المستخدم، أو بعبارة أخرى : الطول المسموح به من الدوائر يمكن أن يزيد ما يقرب من مربع قيمة الجهد. هذه عملية هامة لأن محطات توليد أقل عددا وأكبر حجما يمكن أن تخدم منطقة معينة.و يمكن أن تمد الحمولات الكبيرة، مثل المحركات الصناعية أو لمحولات الطاقة الكهربائية والسكك الحديدية، ويمكن أن تخدم نفسها شبكة توزيع الإضاءة الأقل جهد، وذلك باستخدام محولات مناسبة مع الجهد المنخفض.

 التيار المتردد

نظام وستنگهاوس المبكر للتيار المتردد 1887 (U.S. Patent 373٬035)

 حروب التيارات

 أنظمة التيار المستمر الباقية والبائدة

دعاية من عام 1947 لدرمل-موتو-تول. لاحظ تسمية "التيار المتردد-التيار الثابت".

 التيارات المستمرة في مراكز البيانات

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 انظر أيضاً

• جهد شديد الإنخفاض
• تشارلز ف. سكوت

 قراءات إضافية

• Berton, Pierre (1997). Niagara: a history of the Falls. New York: Kodansha International.
• Beyer, Rick (2003). The greatest stories never told: 100 tales from history to astonish, bewilder, & stupefy. New York: HarperResource. Pages 122 - 123.
• Bordeau, Sanford P. (1982). Volts to Hertz—the rise of electricity: from the compass to the radio through the works of sixteen great men of science whose names are used in measuring electricity and magnetism. Minneapolis, Minn: Burgess Pub. Co.
• Brandon, Craig (1999). The Electric Chair: An Unnatural American History. Jefferson, N.C.: McFarland & Co.
• Brands, Henry William (1995). The reckless decade: America in the 1890s. New York: St. Martin's Press.
• Cheney, Margaret, Uth, Robert, & Glenn, Jim (1999). Tesla, master of lightning. New York: MetroBooks.
• Conot, Robert, A Streak of Luck: The Life and Legend of Thomas Alva Edison. New York: Seaview Books,
• Dobson, K., & Roberts, M. D. (2002). Physics: teacher resource pack. Cheltenham: Nelson Thornes.
• Dommermuth-Costa, C. (1994). Nikola Tesla: a spark of genius. Minneapolis: Lerner Publications Co.
• Edquist, Charles, Hommen, Leif, & Tsipouri, Lena J. (2000). Public technology procurement and innovation. Economics of science, technology, and innovation, v. 16. Boston: Kluwer Academic.
• The Electrical Engineer, "A new system of alternating current motors and transformers". (1884). London: Biggs & Co. Pages 568 - 572.
• The Electrical Engineer, "Practical electrical problems at Chicago". (1884). London: Biggs & Co. Pages 458 - 459, 484 - 485, and 489 - 490.
• Foster, Abram John (1979). The coming of the electrical age to the United States. New York: Arno Press.
• Mats Fridlund & Helmut Maier, The second battle of the currents: a comparative study of engineering nationalism in German and Swedish electric power, 1921-1961.
• Hughes, Thomas Parke (1983). Networks of power: electrification in Western society, 1880-1930. Baltimore: Johns Hopkins University Press.
• Tom McNichol AC/DC: the savage tale of the first standards war,John Wiley and Sons, 2006 ISBN 0-7879-8267-9
• Munson, Richard (2005). From Edison to Enron: the business of power and what it means for the future of electricity. Westport, Conn: Praeger Publishers.
• Reynolds, Terry S., and Bernstein, Theodore. “Edison and the Chair,” IEEE Technology and Society Magazine, March 1989, pp. 19–28.
• Seifer, Marc J. (1998). Wizard: the life and times of Nikola Tesla : biography of a genius. Secaucus, N.J.: Carol Pub.
• Silverberg, Robert, Light for the World, Edison and the Electric Power Industry. Princeton: Van Nostrand, 1967, pp. 229–243.
• Scholnick, Robert J. (1992). American literature and science. Lexington: University Press of Kentucky. Pages 157 - 171.
• Schurr, Sam H., Burwell, Calvin C., Devine, Warren D., Sonenblum, Sidney (1990). Electricity in the American economy: agent of technological progress. Contributions in economics and economic history, no. 117. New York: Greenwood Press.
• Walker, James Blaine (1949). The epic of American industry. New York: Harper.
• Westinghouse Electric Corporation, "Electric power transmission patents; Tesla polyphase system. (Transmission of power; polyphase system; Tesla patents)
• Westinghouse Electric & Manufacturing Company, Collection of Westinghouse Electric and Manufacturing Company contracts, Pittsburgh, Pa.

 وصلات خارجية

• Thomas Edison Hates Cats - AC vs DC an online video mini-history.
• War of the Currents. PBS.