明末风云之天启大帝 第153章 电力发展，无线电报

电力研究部经过两年的付出，水轮机、水力发电机、钨丝白炽灯研制成功。

水力发电机利用水力发电成功，第一批钨丝白炽灯接上电源，照亮了水力发电机房。但因为电流不稳定，钨丝白炽灯很快被烧毁。但这一亮，必将载入史册。电气时代即将来临。

1878年英国人阿姆斯特朗在诺森伯兰郡用水轮机组驱动一台4.5千瓦直流发电机发电，点亮了其安装在画廊里的电弧灯，成为世界上第一座用水力发电来照明的居所。

1882年，爱迪生在美国纽约珍珠街建立了世界上第一座发电厂，它装有6台直流发电机，可供6200盏白炽灯照明用。成为电力工业技术体系的一个重大里程碑，为电力在人类生活中的广泛应用奠定了基础。

1882年，世界上第一座水力发电站阿普尔顿水电站，在美国威斯康星州的福克斯河上投入运行，标志着水力发电技术的重大突破。阿普尔顿水电站的建成和运行，正式开启了水力发电的商业化应用时代。

1882年，英国人在上海开办的乍浦路电灯厂，成为中国第一座电厂。该电厂装机容量12千瓦，每个小时发电量3度左右，供南京路至外滩沿街弧光灯用电。

1888年，中国人开始自办电气事业。张之洞从国外购入1台发电机和100盏电灯，安装在衙门旁发电，供衙门照明。

1912年，云南昆明石龙坝水电站建成发电，成为中国第一座水电站。该水电站安装2台240千瓦水轮发电机组及相应的发、配电控制设备，每个小时发电量达到100度左右。

1920年，美国发电量540亿度，德国发电量137亿度，日本发电量42亿度，中国发电量3亿度。

2023年，中国发电量9.1万亿度，美国发电量4.5万亿度，印度发电量1.8万亿度，日本发电量1万亿度。

水力发电研制成功，有了电，电力的应用研究全面展开。

采用塑料、橡胶等绝缘材料，研制输配电设备、二极管、三极管、电阻器、电容器、电感器、电池、蓄电池、电报机、电动机等电气设备、元件全面立项。

输配电设备主要包括电线、电缆线、绝缘瓷瓶、变压器、断路器、保护装置。

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，电压的升高、降低都要经过变压器，是输配电的基础设备，广泛应用于生活、生产等领域。

变压器组成部件包括器身（铁芯、绕组、绝缘、 引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等）和出线套管。

铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常含硅量较高，由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯分为铁芯柱和横片两部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用。绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。

断路器在电力系统中高低开关的任务是完成电力接通、切断、执行电路的转换，控制和保护。

保护装置是确保供电系统的安全运行，使电气设备避免受到过电压、过电流、短路、接地等影响，需要装有各种类型的保护。

电阻器是一种用来阻碍电流流动的元器件，其主要作用是将电能转换为热能。防止因电流不稳定，烧毁其它电子元件。碳膜电阻性能稳定，使用寿命长，生产成本低廉，为现代常用电阻设备。

碳膜电阻由一个薄膜碳镀的陶瓷芯组成，两端连接金属端盖，外由绝缘材料封装。炭膜上刻有螺旋槽，通过螺旋槽的宽度和密度，增加减少电阻器的电阻值。电阻尺寸越大，散发的热量越大，电阻的额定功率越大。

电容器是一种用来存储电荷的元器件，其主要作用是在电路中提供电荷储存和释放的功能。电容器就像一个储存罐，可以用来解决供电中断。如果没有电容，快速开关电路，灯泡就会闪烁。安装了电容，电路供电中断时，电容器释放电能，灯泡在短时间内仍将保持明亮。

电容器由两块导电金属板以及隔开金属板的陶瓷等绝缘材料组成。金属板通常由铝金属制成。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。

电感器也叫做电感线圈，是一种用来储存磁能的电气元件，其主要作用是在电路中提供电流储存和释放的功能。电感器采用漆包线缠绕的螺旋形状线圈是其主要特征，螺旋线圈越紧凑，电感量越大。

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器，能将化学能转化成电能的装置。干电池也叫锰锌电池，依靠消耗化学原料产生电能，电压1.5V，所能产生的持续电流不能超过1安培。

1799年，意大利物理学家伏特，在许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布平叠起来，成功制成了世界上第一个电池伏特电堆。伏特电堆实际上是串联的电池组。它成为早期电学实验，电报机的电力来源。

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