第10章 交流电

“上帝啊……我是说你知道发电机是如何工作的吗?它是怎么产生电流的?”

“呃……不知道。”

威斯汀豪斯指着电路图,解释着自己画出的各个部件。“简单说,而且你要明白我现在为了简单易懂而略过了一些重要细节,这是一块磁铁,然后一个线圈围绕磁铁转动。你通常会用手摇柄转动线圈,在大一点的系统里则用蒸汽机转动线圈,而当线圈在磁场中移动的时候,电流就产生了。明白了吗?”

“我想是吧。但是为什么?为什么在磁场中转动线圈就能够产生电流?”

“没人知道。”

“什么叫‘没人知道’?”

“意思就是没人知道。电能是一种自然力。它就是那么产生了。只有上帝知道它从什么地方来。对我们凡人来说,特别是对我们这些自称为科学家的格外聪明的凡人来说,我们所知道的一切就是如何让它产生。还想让我继续讲吗?”

“非常想。”虽然保罗希望威斯汀豪斯不要太强调技术细节,但无论如何他的解释总是会比特斯拉写满黑板的白粉笔公式容易理解。

“每一次线圈经过磁铁的时候,就产生一股电力。嗖!嗖!像是来复枪那样;不过请你注意:它实际上跟开枪没有任何相似之处;我是在使用比喻,方便你理解。现在,为了能够给一台设备正常供电,这一股股的电流被传送到一台叫作整流器的设备里。整流器把一股股的电流整合成一个平稳的电流。就像河流上的水坝。”

“说得通。”

“你能这么说我真的太开心了。因为接着要讲的会更复杂一些。所有电力系统都必须是闭合系统,对吧?这是这种奇怪的自然力最重要的特点。电能只能在一个完整的回路里流动;部分回路是不行的。所以一台发电机,如我之前所说,把这些能量从只有上帝知道的某个地方收集起来,传送给一台整流器进行整合——把它想成是把一系列不同的水滴汇集成一条温柔的水流。然后整流器会把这股电流输送到需要用电的任何设备上去,比如一台马达,或者一盏电灯。那么,为了完成回路,那盏电灯还要接回整流器,以及发电机。”

威斯汀豪斯给保罗展示了他画的电路图。图上是一个圆圈,旁边有一个标着“发电机”的方块,而一个标着“整流器”的方块在中间连接,一个标着“马达”的方块在另一侧。威斯汀豪斯伸手沿着圆圈顺时针滑动,指出电流行进的方向。“电流在这个回路中是持续、不断、直接流动的。就像是一条环形河道。够清楚了吗?我们叫它直流电。”

“我还跟得上。”保罗并不太有把握。

威斯汀豪斯轻轻哼了一声,似乎不太相信。“还有另外一种方法来搭建这个电路。电路都是一样的,只是另一种不同的发电机。拿掉整流器。现在,这台发电机不再像以前那样输送持续的电流了,而是直接输送一股股的电流,知道吗?啪!啪!啪!而且,由于某种对你来说太深奥的发电机设计原理,它现在也不像以前一样顺时针输送电流了——”威斯汀豪斯伸手沿着图上的圆圈比画着,进一步说明他的观点——“这些小股电流一直在变换方向。一股电流先顺时针走一圈,然后停止,转换方向,再逆时针走一圈。然后再停止,转换方向,如此这般。每一秒钟这样的转变会发生好几百次。这种电流是‘交变’的,你懂吧。这就是交流电。我希望你能明白我说顺时针和逆时针的时候,也是在使用比喻,因为电流严格说起来并没有方向。你能接受我用比喻的方法吧?”

“可是谁在乎呢?直流,交流——d/c,a/c——重要吗?”

“不重要。当然,除非你想要让电流通过你的家里。那么它就真的非常重要了。交流电比直流电的电压相对高很多,因为它不需要一台整流器来平衡——或者说抑制——它的能量。所以也更加有效率。”

“那我们为什么不用它?”

“因为它没法用。拿我们生产的灯泡打比方吧。它是靠持续的直流电供电的。所以灯光才能那么稳定平衡。现在想象一下我们给它输送交流电。灯泡会持续开关开关,每秒好几百次。那就太可怕了。此外,想象一下用交流电给马达供电。一下有电,一下没电。很恐怖,对吧?”

“是的。”

“可问题在于,交流电更强。所以如果你可以想办法让它能够被应用……嗯,那你的电灯寿命会更长。你的马达会转得更快。哦,而且,此外,你输送电力的距离也会长得多。”

保罗从电路图上抬眼。“距离问题?交流电是解决方法。”

“交流电可能是解决方法。目前还很难说,因为我正在给你讲授基础物理学,所以都没听特斯拉在说什么。”

前排的一位工程师回头让他们小点儿声。威斯汀豪斯并没有对那个人的粗鲁表示恼怒,因为他全神贯注于特斯拉的演示,无暇顾及其他。保罗默默地望向大厅前方,特斯拉已经完成了公式,并且终于开动了他的机器。他启动了某台设备上的一个转轮,一阵机械的轰鸣声传遍了整个大厅。然后他又启动了旁边那台机器的转轮,它发出的轰鸣略为低沉。在保罗听起来,像是远方野兽的嚎叫。

机器平稳地运转着。流畅的轰鸣声听起来甚至有些悦耳。马达的转轮毫无停滞地转动。“特斯拉想出了利用交流电的办法,对吧?”

威斯汀豪斯没有回答。他不需要回答。

保罗跳了起来。托马斯·爱迪生和乔治·威斯汀豪斯之间的战争即将发生一个决定性的转变。一种新型武器在战场上崭露头角。保罗知道,威斯汀豪斯必须要把他拉到自己的阵营里来。