Tesla Direct Current Arc Lighting System pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Lightning Source Inc

作者:Martin, Thomas Commerford/ Tesla, Nikola

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:

价格:15.95

装帧:Pap

isbn号码:9781425318772

丛书系列:

图书标签:

• 特斯拉
• 直流电
• 电弧照明
• 照明系统
• 电气工程
• 历史
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• 19世纪
• 发明

光影的轨迹：19世纪末电力系统的演变与应用 一本追溯早期电力技术革新的史诗 本书带领读者穿越时空，深入探究19世纪末至20世纪初电力技术发展史上最激动人心、也最具争议的篇章——直流（DC）与交流（AC）之间的“电流之战”（War of Currents）。本书聚焦于这一关键历史时期，并非探讨特定某一种技术方案（如特斯拉的弧光系统），而是以宏大的视角审视当时电力系统设计、基础设施建设、以及社会对新兴能源接受度的复杂图景。 第一部分：电气化黎明的曙光 第一章：工业革命的能源需求 在电能被大规模应用之前，工业界长期依赖蒸汽动力。然而，随着工厂规模的扩大和对更灵活、更清洁能源的需求增加，早期的电气化尝试便应运而生。本章详细考察了当时煤炭和蒸汽驱动系统在效率、安全性和扩展性方面遇到的瓶颈。我们分析了早期的机械传动系统，以及它们如何限制了工厂布局和生产流程的创新。 第二章：从法拉第到格拉姆：理论基础的奠定 电力系统的实际应用，建立在扎实的物理学研究之上。本章回顾了迈克尔·法拉第在电磁感应方面的开创性工作，以及詹姆斯·克拉克·麦克斯韦方程组如何为理解电能的传输和转换提供了数学框架。重点阐述了早期发电机和电动机的结构设计，以及它们如何从实验室原型走向工业化生产的初期阶段。 第三章：早期照明技术的困境 在电灯发明初期，照明是一项昂贵且不稳定的事业。本章详述了白炽灯和早期的电弧灯在亮度、寿命、颜色以及能源消耗方面的差异。我们对比了不同照明技术在城市街道、公共建筑和家庭中的应用尝试，探讨了最初的配电网络是如何在满足这些截然不同的照明需求中蹒跚学步的。 第二部分：直流系统的崛起与局限 第四章：爱迪生的系统哲学 托马斯·爱迪生及其团队成功地将发明（如改进的白炽灯泡）与商业模式相结合，形成了第一个实用的、集成的电力供应系统。本章深入剖析了爱迪生直流配电系统的核心原理：低压、近距离供电。我们详细分析了早期的中央发电站设计、保险丝、开关设备以及电压调节器等关键组件，并考察了这些系统在曼哈顿下城等试点区域的初步成功。 第五章：直流系统的工程挑战 尽管初期取得了成功，直流系统在向更广阔区域扩展时暴露出了难以克服的工程限制。本章集中讨论了电压限制带来的问题。低电压（通常为110V）意味着为了传输足够功率，必须使用极其粗重的导线，这极大地增加了安装成本和能源损耗（欧姆热损耗）。我们通过详细的计算模型，展示了直流系统在传输距离超过几英里后，经济性和可行性如何急剧下降。 第六章：城市电网的地理制约 直流电网的扩张受到严格的地理限制。本章研究了当时城市规划者如何被迫围绕着这些昂贵的、占地巨大的发电站进行布局。我们探讨了“电力岛”现象的形成——即城市中不同区域由相互隔离的直流系统供电，缺乏互联互通性。此外，本章还涉及了直流系统在处理电力负载波动（如夜间照明与白天工厂用电）时，调峰能力方面的不足。 第三部分：交流系统的挑战与突破 第七章：多相交流电的理论基础 与成熟的直流技术相对，交流（AC）系统在当时仍被视为更具风险和复杂性的技术。本章重点介绍了尼古拉·特斯拉和伽利略·费兰蒂斯等人对多相交流电（尤其是两相和三相系统）的理论贡献。我们详细解释了交流电的频率、相位和波形如何使其能够通过变压器进行高效升压和降压，这是直流系统无法比拟的核心优势。 第八章：变压器技术的革命性影响 变压器被认为是交流系统得以商业化的关键技术。本章对早期变压器的设计演变进行了细致的梳理，包括铁芯材料的选择、绕组的绝缘技术以及冷却方法。通过案例分析，本书阐明了变压器如何使得远距离、高压输电成为可能，从而彻底打破了直流系统对地理位置的依赖。 第九章：交流电网的初步实施与安全考量 交流系统的引入引发了对安全性的巨大担忧。本章详细描述了早期交流发电机和开关设备的设计，以及如何应对高压带来的绝缘挑战。我们分析了早期交流系统在频率控制、同步运行以及防止电弧闪络方面的技术改进，并探讨了公众对“高压危险性”的社会心理反应。 第四部分：系统整合与标准化的斗争 第十章：跨越河流与山脉的传输实践 本书的重心转向了实际的工程案例。我们选取了几个标志性的早期交流长距离输电项目，分析工程师们如何克服环境障碍，实现跨越河流或山区进行可靠供电。这些案例展示了高压输电线路的架设技术、塔架结构的演变以及地面接地系统的复杂性。 第十一章：标准化的紧迫性 随着不同公司和地区采用不同的电压等级和频率标准（例如，50Hz对60Hz的争论），电力系统的互操作性成为一个迫切需要解决的问题。本章探讨了政府机构和行业协会在推动电压和频率标准化方面所做的努力，以及这些标准是如何最终塑造了现代电力基础设施的形态。 第十二章：从孤岛到互联电网 本书的结论部分回顾了从分散的直流“电力岛”到互联互通的交流区域电网的转变过程。我们总结了经济性、技术可行性、以及远见卓识的工程师如何最终引导了全球电力系统的主流方向。这本书旨在提供一个全面、细致的历史分析，展示早期电力工程师们是如何在不确定的技术环境中，通过严谨的科学方法和工程实践，最终点亮了现代世界的。

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这本书简直是工业革命时期工程学的活化石，虽然我手头的这本封面已经泛黄，装帧也显出岁月的痕迹，但其内容之详实，至今读来仍令人拍案叫绝。它并非那种晦涩难懂的理论著作，而是更像一位经验丰富的工程师，手把手地在向你展示，如何在那个电力尚未完全普及的年代，利用直流电的特性去构建一个稳定、可靠的弧光照明系统。书中对于电弧的产生、维持以及如何控制其亮度有着极其细致的描述，每一个章节都充满了实战的智慧。我尤其欣赏它对材料选择的考量，比如碳棒的配方、导线的电阻计算，这些细节在今天的教科书里往往被一带而过，但对于理解早期电力系统的脆弱性与精妙性来说，却是至关重要的。阅读的过程中，我仿佛能闻到那种旧工厂里发电机运转时特有的热量和臭氧味，那种纯粹的技术追求感，是现代电子设备设计中难以复刻的。它不仅是关于技术，更是一种对早期应用科学精神的致敬。

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说实话，这本书的排版和插图设计，完全是那个时代的产物，略显粗糙，很多技术示意图是用木刻或蚀刻版画的方式呈现的，线条生硬，但正是这些看似朴素的图示，成为了理解其核心原理的无价之宝。它们不追求艺术美感，而是极致追求信息传递的效率。比如，书中对不同型号的弧光灯头进行对比分析时，仅仅通过几条简洁的线条和必要的标注，就能清晰地展现出内部导流件和散热结构的细微差异，这种“少即是多”的设计哲学，在今天的多媒体教程中常常被过度复杂化的动画所稀释。阅读时，我需要放慢速度，仔细辨认那些略显模糊的阴影和重叠的线条，但这过程本身就是一种沉浸式的学习体验，让你真正去“看见”那些被历史尘封的技术细节。

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这本书最让我感到震撼的，是它所蕴含的早期技术乐观主义精神。在那个信息传播缓慢、技术壁垒高耸的年代，能够系统性地记录并分享如此前沿（当时而言）的电力应用知识，本身就是一种对知识普及的巨大贡献。书中对不同应用场景的描述，从街道照明到工厂车间，再到剧院舞台的特殊照明需求，都给出了量身定制的解决方案。它不仅仅是介绍“如何点亮一盏灯”，而是探讨“如何用光来重塑城市和工作环境”。这种宏大的应用愿景，加上扎实可靠的技术支撑，使得这本书超越了单纯的技术手册范畴，成为了一部关于早期电气化社会构建的侧影记录。它让你明白，每一项伟大发明背后，都有无数人在幕后默默付出，用他们手中的工具和知识，去实现那些曾经看似遥不可及的“光明之梦”。

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这本书的叙事风格，虽然严谨，但却带着一股不容置疑的权威感，仿佛作者就是那位发明或安装了第一个系统的工程师本人。我反复研读了其中关于“系统维护与故障排除”的那几章，发现其逻辑之清晰，即便是今天，许多现代设备的维修手册也无法企及。它不是简单地罗列问题与答案，而是引导读者去思考电弧不稳定、灯光闪烁背后的根本原因——可能是碳棒受潮、可能是供电端电压波动，甚至是周围环境气流变化的影响。这种全方位的、将环境因素纳入考量的分析方法，体现了极高的系统思维。我甚至尝试根据书中的图示，在脑海中勾勒出整个配电网的布局，那种层层递进、环环相扣的感觉，比单纯阅读文字描述要直观得多。它成功地将一项看似简单的照明技术，构建成了一个复杂的工程挑战。

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作为一名对早期电力传输历史颇有兴趣的业余爱好者，我发现这本书提供了一个独特的视角，它几乎没有提及后来的交流电系统及其带来的便利性，而是将全部的笔墨集中于直流电在照明领域的巅峰应用。这种聚焦性使得对特定技术体系的理解达到了令人惊叹的深度。书中对“直流电弧”这个核心概念的剖析，从物理学的角度出发，深入到了工程实践的层面，探讨了如何通过调整回路参数来优化光照效果，并着重强调了在当时技术条件下，如何最大限度地减少设备故障率和维护成本。特别是其中关于变压器（如果当时有的话，书中可能描述了某种形式的升压/降压装置）和开关设备的机械结构描述，细致到连螺栓的扭矩都有提及，这让我对那个时代工程师的严谨程度深感敬佩。它让你明白，在没有精密仪器辅助的情况下，每一个参数的设定都是基于无数次试错和经验积累的结果，充满了手工的温度和匠人的坚持。

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