70．电力革命时代的来临 ——19世纪以电能应用为主要标志的动力革命

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70．电力革命时代的来临

——19世纪以电能应用为主要标志的动力革命

电力革命是从19世纪下半叶出现的，以电能的应用为主要标志的动力革命，是近代以来的第二次技术革命的主要内容。这次技术革命起源于欧洲，完成在美国，持续到20世纪30年代。电力革命的出现有社会的和科学发展的多种因素，电磁理论的问世和社会生产对新能源的渴求是导致这次革命发生的主要因素。

19世纪中叶，经过第一次工业革命的洗礼，资本主义各大国的面貌发生了巨大变化。由于使用蒸汽机作动力，生产力有了极大提高。英、法、德等国的棉花加工量、生铁产量都以几十倍、上千倍的速度增长。铁路、轮船、交通运输的发展，世界市场的形成，世界贸易的活跃，城市化建设的需求扩大，蒸汽动力的局限性逐渐暴露出来了。使用蒸汽机作动力费用大，效益低，最大热效率只有8％，大部分能量都损耗了；蒸汽机笨重庞大，启动不便，能量的增加很不容易，需要增加新锅炉，盖烟囱。所以，社会需要一种新能源来替代蒸汽动力。而与此同时，蒸汽机技术推动了热力学、化学，电学理论的发展，又为新动力的产生提供了理论的可行性，特别是电磁理论的建立为电力新能源的出现提供了科学理论基础。对于电现象、磁现象，人类很早就有所发现和认识。1745年荷兰人发明蓄电池，1831年英国科学家法拉第通过实验研究发现电磁感应现象，证明，用磁可以生电，这样人类终于找到了在电池之外大量产生电流的方法。1873年英国科学家麦克斯韦集电磁理论之大成，出版了《电磁学通论》。在这部巨著中，麦克斯韦用数学方法从理论上证明，电、磁、光三者之间本质上是统一的，从而建立了第一个完整的电磁理论体系。

电磁理论直接推动了电机的发明和使用。1821年法拉第制作了一台电动机的实验模型，后经过几代人的不断改进，电动机终于达到工业上实用的水平。但电动机要真正应用到生产中，还必须有充足的电源，发电机就应运而生了。1860年德国工程师西门子研制成功第一台直流发电机，1882年爱迪生在美国建成世界上第一座直流发电厂。直流电机的弱点使人们把眼光转向交流电，1889年俄国工程师多里沃多布罗勿斯基发明厂三相异步电动机、三相变压器、三相制，交流电才可以应用。此前的1882年，法国物理学家、工程师德普勒解决了远距离高压输电问题。90年代，西方大国纷纷建造大型中心发电站。取得电力的途径也多样化，用水力、火力、风力发电。

电能的特点是功率大、转速仪、能源稳定、价格低廉，它的开发和利用必然导致工业革命。在欧美纷纷拆除蒸汽锅炉和烟囱，输入电，换上电动机；新建的大型工厂更是直接采用了电力。在美国，19世纪90年代，工业基本上都已用上了电动机，1902年美国全国发电量达60亿千瓦，到1929年已达1170亿千瓦；1914年电机总马力有88.3万匹马力，1929年达到了515万匹马力。另一个电力工业发达国德国，电动机在工厂动力中的比例从1914年的39％增加到1929年的78％，1913年德国电站的装机容量为360万千瓦。

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