爱迪生(2)_虚阁网

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　　电工技术发展的第二时期（1831年—1867年）有关电的知识进一步扩大了，而且技术上利用电流的许多问题也得到了实际解决。第二时期是以法拉第的卓越发现（电磁感应的发现）开始的。愈来愈多地利用感应现象过程是在这一时期度过的。电磁感应的发现，过去是现在依然是全部物理学史中的最主要的阶段之一。所有现代的“强电流电工技术”，即照明、电解和电热过程，机械能的产生和其他电的动力应用，都是以法拉第的发现为其渊源的。帕韦尔·利沃维奇·希林格由于把扩程器用作按一定电码传送脉冲的指示器，遂于1828年—1832年创造出了合乎实用的电磁电报机。在这一时期末，欧洲大陆和北美洲大陆上都布满了密集的电报线路网。使用了专门设计出来的水底电缆进行起铺设穿越大面积水域的电报线路的试验来。起初，电报电缆铺设在穿过河下的不大的距离上；这对于弄清电缆在水下的工作条件和改进绝缘情况，具有特别重要的意义。

　　1850年，电缆曾穿过英吉利海峡铺设过去，但在过了一年以后，才得到良好的通讯效果。1856年，为筹划在英国和美国之间进行电报通信而组织了大西洋电报公司。该公司拥有雄厚的资财，它吸收了大批科学人才参加它的工作；威廉·汤姆生（开耳芬）领导了建设这一巨大工程的技术工作。1866年，这个公司在为排除大量事故而付出了10年艰难劳动之后，欧美间的电报通信终于建立起来了。这一条3600公里（1900海里）远的电缆的敷设，是一个特别重要的电工技术的实地训练：它引导人们去研究和解决在远距离线路上电流传导的许多特殊问题，并去详细研究电气安装技术的实际问题。一些伟大理论家（开耳芬等人）和许多实践家都参加了电报技术方面的工作。电报传送数量增加和电报传送距离增大，就要求强化线路的利用率（所谓复用）。于是就研究出了各种自动化的和多路同步电报系统。电报技术也要求改进伽伐尼电池这种供电电源，而采用了丹尼尔、格罗夫和本生等人的电池。

　　1859年普兰捷发明了铅蓄电池，把它作为电流的次级电源使用。电报机构造的发展，对于制定和建立国际电单位制起了重要作用（这一工作早在40年代就开始了，但到1860年由英国科学促进会委员会初次把建立电单位制作科学基础之前，一直是困难重重极不协调地进行着）。电报技术的发展促进了电测量技术的建立和完善，以及测量仪器的制造。电报技术的经验也被利用来制造电气自动学和遥控机械学的电路、仪表和装置。这一时期详细研究了如弧光灯的自动调整器的主要类型，以及许多电磁装置、电机装置、电热装置和诸如此类的演示装置。有一点很重要，需要提出来，即1860年进行了制造电话机的最早尝试，而德国教师菲力浦·赖斯的试验是最有名的。

　　电报技术是在电工技术发展的这一阶段中运用电的最主要方面，它没有利用电磁感应现象就迅速发展起来了。制造电动机也是这样，可以根据纯电磁原理制造出来。但发明家们却未取得任何良好的效果。问题在于这种电动机需要强大和稳定的电源，伽伐尼电池组不能保证这种电动机的用电量，而靠感应原理工作的发电机才是这样的电源。但这种发电机到1870年才制造成功。电报技术在这一时期已经成为技术上得到精湛研究、在实践中得到广泛应用的一个部门。这个时候电工技术的其他一些部门却还处在用试验性装置进行研究和探讨阶段。1838年鲍里斯·谢明诺维奇·雅科比院士发明了电版术。在很多城市兴办起了镀银镍等的电镀作坊。电解电镀术在电工技术发展的第三时期依靠格拉姆（1870年）、赫失纳—阿利捷涅克（1873年）等人制造出质量高的发电机后才得以全面发展。

　　就在这个时期，有人做了一些利用电流进行电热作用的试验。但继电报术之后最引人关注的和最有意义的事，应属电力照明问题了。对于这一问题来说，电工技术发展的第二时期是它的重要的准备阶段。在上个世纪70年代，电力照明的设想成了现实，虽然最初电照明的普及由于电能价格昂贵而受到限制。电照明的历史，将在专论托·阿·爱迪生致力于改进白炽灯的一章里予以详细的阐述。我们在这里仅仅指出，在电工技术发展的第二时期，主要类型的弧光灯已被创造出来，并进行了试验；许多白炽灯的结构已提出来了；稀疏气体放电管（盖斯勒电管）已制成并试验了。当时，作了大量试验性材料的准备，以便研究解决实际运用电照明所不可缺少的重要条件：必须保证照明设备有可靠的廉价的电源。这种电源就来自那种根据法拉第所发现的电磁感应原理而工作的发电机。

　　电机制造业经过了电磁发电机制造阶段；然后又经过了电磁和他激发电机制造阶段，终于在1867年采用了自激原理，根据这一原理，可以制造出优质直流发电机。这个阶段就介于电工技术发展的第二时期和第三时期之间。我们在这里只能根据电的技术运用的进步观点，来评述电工技术发展的“法拉第阶段”（1831年—1867年）。而电学和磁学方面的科学进步，我们只能扼要地提一提。需要指出的是，由克希荷夫所确立的分支电路定律；韦伯和高斯在磁学方面的著作；能量守恒定律和能量转换定律的确立；电流的热效应定律（焦耳—楞次定律）的确立；以及法拉第在电解定律、抗磁现象定律等，是这方面所进行的广泛研究。

　　麦克斯韦在这一时期详细研究了电学和磁学的理论。这种理论在稍晚一些时候，即在电工技术发展的第三时期刚一开始，便为广大科学家们所熟悉。整个第二时期就是从技术上广泛利用电脉冲时期，也就是真正实现“非动力的”运用电并在照明、传动和运输方面，在技术操作过程中准备开始广泛地把电流用作动力的时期。电磁感应的发现和利用发电机磁场内的导线移位法获取电能的可能性，使电流转变为动力完全成了现实。在整个第二时期期间，只有直流电得到了实际运用；人们对交流电持怀疑和警惕的态度。因为当时对交流电很少研究，而且运用也有限。第一批生产电器、仪表和机器的企业出现了。因为架设电报线路的工作在当时具有重要的意义，所以电气工业企业基本上是生产电线、电缆、绝缘材料、电报机、电磁铁、继电器、伽伐尼电池、某些类型的测量仪器（主要是测量电阻、电流强度和电动势的测量仪器）。电机的生产有其独特性；既没有成批生产，更没有大量的生产。弧光灯这时制造量相对总是比较多的，型号也很多，但却没有一种型号能成批生产。

　　当时人们是否都足够清楚地了解到，电给技术和人类的生活会带来哪些巨大的变化呢？对这一点人们是日益明确起来了。电工技术方面的发明申请书数量和专利特许证颁发出的数量，正在异常迅速地增长。美国专利部门在1849年的报告书中表明，电在不久将来就要得到各种各样的运用，电的运用比起当时许多人为寻找幸福而涌向的加利福尼亚砂金矿，更能促使人们发财致富。这个报告书指出，电除了供电报通信外，“还可以从发出地被迅速输送到远方，可以开动陆地上的车辆、水上的船只，可以使各种生产机器动起来，可以参与农业或家务劳动”。

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