基本支撐體系物理學(xué)史庫物理學(xué)史微課

新的電氣照明系統(tǒng)的誕生不管你做什么，要么就做出輝煌的成就，要么就輝煌地失敗。必須敢干，才有進展。我們的電燈系統(tǒng)并不是空想，也不是莽撞?！旭R斯·阿爾瓦·愛迪生為了使電燈投入使用，愛迪生必須研制出一個發(fā)電系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠按照需要和各電燈開和關(guān)時的不同用電量來供電。要做到這點，就需要有較之電燈本身的發(fā)明更加驚人的智力，這項發(fā)明乃是更大的功績。愛迪生建立了第一個直流發(fā)電站，并研制了主要設(shè)備——發(fā)電機，研制了穩(wěn)壓器、開關(guān)、接線盒、絕緣帶和保險絲等一系列配件，保證了電燈的設(shè)備能夠配套使用。潛心改造發(fā)電系統(tǒng)愛迪生的工作不以發(fā)明白熾燈為終點，而把這點當作整個新組織中的一個發(fā)軔。這個組織是十分復(fù)雜的。他的備忘錄中寫著：設(shè)想一個普遍而根本上能準確的分布電流的方法，在科學(xué)的意義上要滿意的，在效率上經(jīng)濟上要達到實用商品化。這是一個宏大的計劃，和以“瓦斯”供給燈光一樣，要設(shè)一種導(dǎo)電體網(wǎng)形的組織，一切互相聯(lián)絡(luò)，這樣就可在任何指定的都市區(qū)域內(nèi)，多方用電氣供給燈光，那么任何部分擾動后所生的阻礙就可以減少了。設(shè)計一種電燈，能與瓦斯燈所發(fā)的光一樣，因為習(xí)慣上已把瓦斯燈頭的光作為合用的標準。這燈一定要有一種只需小量銅導(dǎo)電體環(huán)繞的性質(zhì)。每一盞燈一定要對別的燈獨立。一切燈光的產(chǎn)生和使用都要十分的經(jīng)濟，俾在商業(yè)上能與瓦斯競爭，這燈一定要耐用，公眾使用起來要容易，要安全，白熱的程度和燭光能夠耐久不變。設(shè)一種方法要使每個用戶的電量能夠與瓦斯一樣可以算出。這樣一來，便可以在用戶的屋里裝一個電表，廉價地和可靠地來計算電量。設(shè)計一種導(dǎo)電體的網(wǎng)或組織，要在地下和天空中都可以安置，并隨地可以系帶使電線能由街上的總導(dǎo)電體引入每間建筑物里去。如在大都市里，這些通衢地下的干線所在之處，一定要有保護導(dǎo)線管來保護銅導(dǎo)電體，這些管遇必需時，也要裝置扎帶的。這導(dǎo)線體和導(dǎo)線管又一定要裝配容人洞，接線盒，連接法，和許多各種附屬品，使保險盒完全普遍的電氣傳布。設(shè)計一種方法，使在一個電氣傳布的廣區(qū)內(nèi)的各處，須常常維持著一種實際的平衡的電流壓力，所有一切燈蓋無論總發(fā)電處相離遠近，都可在任何時間供給同等的光量，并與所置燭光的數(shù)量多少無關(guān)；而且遇電流突起和強烈的起落而生的驟然的力量，使電燈能夠抵拒破裂。同時又需一種方法，要使光區(qū)中各處所發(fā)生電流的“電流壓力”須有規(guī)則，并附以幾種機械指示出區(qū)內(nèi)各處的壓力是怎樣。計劃功效很高的發(fā)電機，現(xiàn)在還沒有的，能夠經(jīng)濟地把高速率機器的汽力變?yōu)殡娏?；而且設(shè)法使他們和外面消耗的電路能聯(lián)接和拆離，又要使他們的負載平衡，并按總站起落的需要而更正所用發(fā)電機的數(shù)量。并且安置有蒸汽機、電氣機和其他輔助機件的完備電站，可以不絕地運用并保證其功效。發(fā)明安全的機件，使電流在任何導(dǎo)電體上不致有電量超過的弊端而發(fā)生火災(zāi)及其他意外；并且發(fā)明停止及進行電流的電鑰、電擎、套座及其他器具；并設(shè)法創(chuàng)立內(nèi)部電路使電流通入建筑物里的燈架及套座。設(shè)計一種商業(yè)上效率甚高的電動機，借助總站發(fā)生的電流和由都市街道上所裝置的總導(dǎo)電體網(wǎng)絡(luò)所分布出來的電流，用以啟動起重機、印刷機、車床、風(fēng)扇、風(fēng)箱等等。從愛迪生的計劃來看，這是一個嶄新的、復(fù)雜的系統(tǒng)。愛迪生的電燈設(shè)想的中心，一直是如何從總的發(fā)電裝置向廣大地區(qū)輸送電力。為實現(xiàn)他的理想，他視發(fā)電機的改革為最緊迫的事情。當1878年底，愛迪生第一次制成白熾燈時，他曾表示“現(xiàn)在我有了發(fā)電的機器，就可以盡情地試驗。我有如此之多的試驗設(shè)備，這就使我具備了擊敗他人的基礎(chǔ)”。此話如果在電燈制造方面是事實，那么在發(fā)電和輸電系統(tǒng)的制造方面就更千真萬確。當時，電燈最基本的發(fā)電機只有不完善的磁石式發(fā)電機，換能效率最高的電機，也只能利用輸入能量的40%。于是愛迪生心想：功能不好，一定是什么地方有缺陷，只要檢查一下發(fā)電機，一定能夠加以改良，而造成一種功能非常好的發(fā)電機。愛迪生充滿著強烈的決心和自信。1879年夏天，他開始改進發(fā)電機。首先，為了獲得強大的磁力，他開始研究發(fā)電機的構(gòu)造和關(guān)于纏繞電圈的方法。他調(diào)查了電流的大小和磁力的強度后發(fā)現(xiàn)，即使加入超出某一程度的電流，磁力也只能達到某一限度，并不會再增加，這種現(xiàn)象被稱為飽和。發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象后，就可對電流加以控制而使之不流到外面去。愛迪生也發(fā)現(xiàn)云母是一種非常優(yōu)秀的絕緣體。愛迪生就這樣詳細調(diào)查了發(fā)電機的每個部分，并且作各種研究和實驗，結(jié)果發(fā)明了比原來功能更大的發(fā)電機?？唆斘髟斐傻谝痪邜鄣仙綄嵱脵C，經(jīng)試用效果良好。1880年，愛迪生于門羅公園準備試驗樣機，10具為一組，各有8馬力。由低速汽機及繁復(fù)桿軸引動，虛耗太大。于是，他又決定并10小機為一大機，改低速汽機為高速式，易桿軸間隔為直接聯(lián)結(jié)法。第二年年初即告成功。這就是被稱為“長腰瑪麗·安”的當時最大的發(fā)電機(重1100磅)。第一次試車之后，愛迪生親自宣布，該機的發(fā)電率為90%。許多專家都對此表示懷疑。事實上，該機的電能轉(zhuǎn)換率為82%，即便如此，這也夠得上是驚人的成就了，因為它意味著愛迪生現(xiàn)在將發(fā)電機效率提高了一倍以上，并且這種發(fā)電方式一直沿用至今?！笆兰o的魔術(shù)師，又有了新發(fā)明。這種發(fā)明，就是能產(chǎn)生很大電源的優(yōu)良機器?！比藗儗τ趷鄣仙l(fā)明的新式發(fā)電機的評論消息，迅速傳開了。有些學(xué)者聽到這種傳言，大罵“愛迪生是個騙子，他絕對不能由能源不滅的法則中，制造出出量大于入量的機器?！钡拇_，制造出出量大于入量的機器是不可能的，即使是新式發(fā)電機，也不會有這種現(xiàn)象。那是人們錯誤的觀念。其實愛迪生對于新式發(fā)電機，從來就沒有說過那些話。只是因為愛迪生常被人視為“魔術(shù)師”，所以有人就在傳聞里添油加醋，以致發(fā)生這種無中生有的事情。現(xiàn)在，愛迪生把注意力集中在電流的分布上，他竭力設(shè)法把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的幾個缺點改正過來。其中有一個缺點便是在離發(fā)電機最遠端的燈光因為電壓的“降落”而暗淡不明。由于電線的阻力，在最遠處的燈的燭光只抵上發(fā)電機附近燈光的2/3。另外一個問題是，銅的消耗量太大。從總線上分出的電線像樹枝一樣分布到遙遠的地方去，這種分布方法造成了電的浪費，妨礙了電燈的廣大應(yīng)用。愛迪生經(jīng)過多次試驗后，想出了一種新的分布方法，即把電線裝攀在街道的兩旁，一端和接線匣相連接，愛迪生稱它為“總線”。用戶和路燈的支線便可以從這些電線上接出來，不必直接和中央電廠連接。這樣在中央電廠和總線之間可以用相對很細的“饋電”線聯(lián)接。這種布局的結(jié)果頗為驚人。經(jīng)過計算，使用這種饋電系統(tǒng)比樹枝式的舊式分布法節(jié)約7/8的銅，同時電線中的電壓降落和耗損也可以減少很多。這方法只有饋電線上有電位降落，但這是不會影響電燈的亮度的。輸送電流至總線上的電位相當于電燈的平均電壓，愛迪生采用的是110伏。愛迪生打算在紐約安裝他的電燈系統(tǒng)。但是那些銀行家們對此還是猶豫不決，因為這需要很大的投資。從保險考慮，他們要愛迪生先在門羅公園裝置一個完全的小型電燈系統(tǒng)，如果成功，而且價格要比用煤氣燈低廉的話，那他們才肯投資。愛迪生派人到城中去調(diào)查，了解哪些戶愿意改用電燈，全城工廠的機器的馬力數(shù)又有多少。他們在地圖上標明了每一架起重機、汽鍋和火墻等機器的所在地。愛迪生對助手們提供的地圖和數(shù)據(jù)一一作了研究。為了計算每家每戶以至整個區(qū)域的煤氣消耗量，愛迪生又雇了一個人，叫他整日的在街上數(shù)著每小時中點燃的煤氣燈的盞數(shù)，一直到午夜才停止。同時，門羅公園的工人們已開始挖掘地溝，準備試驗電線的新的布置方法。他們把供電線放在挖有槽紋的木條中，一同埋于地下。當電流通過時，發(fā)生了嚴重的“漏電”現(xiàn)象，整個東西只好重新發(fā)掘出來。愛迪生把豪厄爾(WilsonHow#ell)叫了來，對他說道：“把槽蓋揭開了，用煤焦油倒在電線四周試試看?！笨墒侨匀宦╇姟！爸挥靡桓鶈为毜目偩€試一下?！彼窒铝说诙€命令。后來又用粘性的石粉試驗，結(jié)果也失敗了。愛迪生覺得這樣胡亂的瞎試是不會成功的，他就叫豪厄爾在書籍中去找絕緣的方法，限他在兩個星期中把研究的結(jié)果報告他。豪厄爾查遍了所有關(guān)于絕緣材料的文獻。然后，就將每種可能適用的材料投入試驗。最后證明，最佳材料是在氧化亞麻子油中摻入石蠟再加進少許蜂蠟，放入瀝青中煮沸所得的膠液。用這種膠液作保護層絕緣效果最好。經(jīng)過試驗，電線果真不漏電了。早期用電的計量方法存在問題，直至1880年秋，愛迪生還在探索著解決這一問題的途徑。向來對于弧光燈計算電費，只認作每燈每夜燃若干光時，共經(jīng)若干夜，而定其值。遇未燃時間，照除。按月向用戶征收。他手下的人員雖然被分成許多工作隊，但能向愛迪生提出新鮮設(shè)想的卻寥寥無幾。愛迪生經(jīng)過多次試驗，終于解決了電的計量問題。他使用了電鍍原理，即根據(jù)通電量的不同，就有不同量的金屬從陽極流向陰極的原理。通入顧客房間的電流有極小的一部分被引出一對電池，每只電池都有兩塊浸在硫酸鋅溶液里的鋅板。兩塊電池的鋅板成串聯(lián)相接，造成相互制約。用戶使用的電流量，與從陽極鋅板流向陰極鋅板的金屬重量成正比。這樣，只須稱一稱金屬的重量，就可以得出用電量的度數(shù)。12月初的某一天傍晚，門羅公園的電燈突然慢慢地暗下去了，愛迪生的電燈系統(tǒng)這時忽然損壞了。過了一些時候，愛迪生手下的人員查明了原因，發(fā)現(xiàn)水池中的水干竭了，汽鍋因此走得太慢，蒸汽也便發(fā)不出了。于是他們把愛迪生找了來。愛迪生叫克魯西趕快乘電氣火車到古利礦去，趕快裝起一個抽水站來。他又叫休斯火速地趕到紐約去采辦水管，在那“抽水村”和機器廠間裝設(shè)起一個半里長的水管線來。不久電光又重新明亮地照耀了。另外的困難又出現(xiàn)了。濺在地板上的水銀由于蒸發(fā)作用變成蒸氣混入空氣中，有的工人吸入這蒸氣后，牙齦都變得十分軟弱，說話時也會搖動作聲。愛迪生吸取法國制鏡廠的經(jīng)驗，要工人們應(yīng)用碘化物，克服了這種困難。在地下建供電網(wǎng)，當然有可能出現(xiàn)危險和災(zāi)難，為此他們受到了煤氣公司的攻擊，所以必須做好宣傳工作。愛迪生邀請紐約市的參議員到門羅公司來參觀，為他們作白熾燈的表演。那批市參議員到達門羅公園時，天色已經(jīng)很暗了，火車站和通實驗室的街上都點著明亮的電燈。他們和愛迪生等見面后，便分為若干小組，分別由人領(lǐng)了去參觀。在辦公室，愛迪生把紐約下部的地圖和他根據(jù)調(diào)查結(jié)果而計劃的中央電廠和地下電線的位置圖樣給大家觀看。在全屋的各室中，各有人負責(zé)講解：克魯西在機器廠中，維爾在發(fā)電機旁，勞孫在礦石試驗室中，杰爾在機器室里。觀察完畢后，大家都聚集在實驗室的前面，觀看那一列列的街燈和那點著燈光的屋子。他們注視著時，愛迪生慢慢地把燈光熄滅，隨后又把它轉(zhuǎn)回原來亮度，那些知名人士見了都稱奇不止。貝格侖(ErnestBerggren)曾說道：“那時地上積了很多的雪，當電燈點亮?xí)r，那種奇麗的情景是叫人難以忘懷的?！彪姛舯硌萃戤吅?，愛迪生又在樓上作了一個真筆電報機的表演。當時只有一盞燈照著。大家都圍集于那屋角時，愛迪生突然命令道：“把電燈全開起來！”一陣耀目的亮光發(fā)了出來，在室中的另一端立刻顯現(xiàn)出許多長桌，上面擺放著特地從代爾魔尼克飯店辦來的晚餐。參議員們對于愛迪生的工作稱贊不已。愛迪生的專利律師維爾布起立，再三地為愛迪生的電燈系統(tǒng)鼓吹?！都~約先驅(qū)報》稱愛迪生的這次表演“是一次不容否定的成功，尤其是在他的客人痛飲香檳方面”。盡管紐約市長曾試圖投否決票，但愛迪生還是得到了在紐約市街道下鋪設(shè)電線的權(quán)利。紐約第5號大街1881年2月，愛迪生將總部遷到了紐約第5號大街。在第5號大街上65號有一幢4層樓房。這是一幢壯麗的古舊大廈，外面用棕色石塊砌成。愛迪生電燈公司把這房子用來作為在紐約開展業(yè)務(wù)的總部。一天下午，愛迪生和克拉克踏進紐約第5號大街65號樓房?？死藢懙溃骸八臀乙恢北忌蠘侨?，他一邊對我說道：‘我們已經(jīng)決定派你做這公司的總工程師了。這是你的辦公室，家具今天下午就要送來的。你的寢室在樓上，家具也給你辦好了，過一會兒就送來。我希望你以后能夠全天在這里工作?！边@樣多的好消息一時把克拉克的頭腦弄得昏亂起來。而當他聽得他的薪金將非常大時，他的頭腦更加昏亂了。愛迪生將總部遷到紐約5號大街以后，繼續(xù)做研究電表的工作。杰爾在他2月24日的日記中曾這樣寫著：“今天做了一天的電表工作。到晚上我們把公園點亮了。愛迪生也在，后來我們又開動那架大發(fā)電機，速率為每分鐘535轉(zhuǎn)，電壓100伏。我們把所有的燈全點亮了，工作很順利，愛迪生也很高興。晚上12時停止工作，我們下樓去喝了一些酒，慶祝發(fā)電機的成功。到上床睡覺已經(jīng)2點了?！苯獬藷o數(shù)的麻煩和困難之后，這架巨大的發(fā)電機現(xiàn)在裝置完成了，它的龐大的外觀就是愛迪生的工人們也望而生畏。電機師們從來沒有見過這樣巨大的機器。全機共重8噸。克拉克曾說道：“我記得很清楚，那天晚上，愛迪生、克魯西和蘇格蘭工程師荷德(Jackhood)和實驗室中的一群助手們孩子們都在場，此外又有著名的蒸汽機發(fā)明家波特和我。那時波特站在節(jié)流器旁邊。我執(zhí)著速度指示器，愛迪生拿著時針，計算著那發(fā)電機的速率?！拔覀冎饾u地把蒸汽機開快起來，電樞也逐漸地加快著，最后，那節(jié)速器也轉(zhuǎn)到了最高點，蒸汽機上一切轉(zhuǎn)動著的機件都好像蒼蠅翼子似的模糊而有些透明了。發(fā)出的聲響一直傳播到鄰近的一家鐵鏟廠的鍛鐵場上，這種聲音是非常可怕的。“‘好！’愛迪生大聲的喊了出來，我于是把速度指示器插了上去?！?！’他又叫了一聲，指示機也就拔了出來，速度每分鐘750轉(zhuǎn)。這時大家都逃出了蒸汽間，蹲在窗口外往里面探望著?！睈鄣仙f道：“我們在節(jié)流器上繞了一根鏈條，穿過窗口接到一個木棚中去。我們的機器廠是建立在新澤西的小丘上的，當蒸汽機的速率開到每分鐘300轉(zhuǎn)以上時，整個小山都震動起來了?！拔覀冴P(guān)停了蒸汽機，重新調(diào)整了一下，在經(jīng)過許多的困難后，我們終于把它開到每分鐘700轉(zhuǎn)。但是你必須看著它轉(zhuǎn)動，為什么呢？因為那根連接桿不時會跳上來，她想把整個小山都舉起來呢！后來我們把速度降至350轉(zhuǎn)，才把它馴服了，這個速度也便是我所需要的。”愛迪生對于這方面的工作比以前更加熱心了，他計劃再造一架更大的機器，這也許可以把第一架上的缺點完全糾正過來。早在1880年夏，愛迪生就意識到白熾燈的研究無論還有什么困難，已經(jīng)離成功不遠了。他不僅預(yù)見了前景的發(fā)展方式，而且也預(yù)見了它的規(guī)模，以及將給自己的機構(gòu)帶來的一系列的變化。這樣，他決定把愛德華特·約翰遜從倫敦調(diào)回。約翰遜回到美國，向愛迪生推薦了一位才華出眾的英國青年，這就是古勞德上校的秘書塞繆爾·英索爾。兩年以前英索爾在《斯克利伯納月刊》上讀到《與愛迪生共同度過的一個夜晚》的文章之后，一夜之間就成了愛迪生的崇拜者。英索爾在1881年的一個黃昏抵達紐約。他上岸后，在愛迪生實驗室里，他們互相打量了許久，英索爾真想失望地說：“上帝呀，他如此年青！”這與他心目中的偶像相差甚遠。其時，愛迪生想說的也是這樣一句失望的話，因為英索爾當時21歲，但看上去只有十六七歲，與愛迪生在休倫港賣報時差不了多少。慶幸的是，他們還是決定互相接納對方。由于愛迪生的秘書在1881年1月辭職，英索爾被推薦做愛迪生的秘書工作。在1881年2月以前，很長一段時間，愛迪生不止發(fā)了一筆財，但從此以后的12年間，由于他的電力事業(yè)的成功需要越來越復(fù)雜的金融管理，他本來會陷入困境，可是因為愛迪生幸運地獲得了一位在這方面具有豐富知識的人而得以幸免。愛迪生向英索爾灌輸自己的經(jīng)營哲學(xué)和取得成功的條件。“不管你做什么，要么就做出輝煌的成就，要么就輝煌地失敗。必須敢干，才有進展?！备鶕?jù)規(guī)定，只有符合紐約市煤氣公司管理法的公司才能從事照明事業(yè)。1880年12月17日，愛迪生成立了紐約愛迪生電力照明公司。當時，準備在紐約市建立電燈系統(tǒng)的還有布魯什公司、馬克沁公司、雅布羅克考夫公司、索耶公司和格萊姆公司。因此，成功的條件不僅取決于燈泡本身的性能，還取決于照明系統(tǒng)的輔助設(shè)備。愛迪生在與英索爾會面的一個小時之內(nèi)就對這位青年講清了這一點。英索爾說：“剛剛吃過晚飯，我們就坐下來。他解釋說，他必須創(chuàng)建三、四個制造公司，來生產(chǎn)發(fā)電機、電燈、地下電纜，這些東西都是在紐約建立第一個電燈照明區(qū)所必備的。他從口袋里掏出一個錢包，告訴我他在德萊克塞爾——摩根公司存有7．8萬美元，問我何處可以找齊不足的數(shù)目?！庇⑺鳡枌鄣仙呢斦挛镌缬腥嫔钊氲牧私猓虼撕敛贿t疑地作出了回答?，F(xiàn)金很快到手，制造輔助設(shè)備的公司也隨之成立，愛迪生決定先在紐約地區(qū)實現(xiàn)他的計劃。供電目標主要是銀行，也包括商行和私人住宅，還有那些不僅需要電力照明，也需要電力充當能源的工廠。英索爾幫助愛迪生弄到了建立中心發(fā)電站的資金和特許權(quán)以后，接著又同愛迪生一起找到了一塊寬50英尺、長100英尺的地皮，打算在上面建造一個發(fā)電站，向一個面積半平方英里的地區(qū)供電。中心發(fā)電站地址被確定在珍珠街255—75號。珍珠街附近地區(qū)包括華爾街金融區(qū)的很大一部分，愛迪生之所以把廠址選在珍珠街，是因為在他看來，只要電燈在這里取得成功，就可立刻把華爾街的那些人爭取過來。而有了這些人的支持，電燈照明就能普及全國。為了避免城市官員和提供資金的銀行家們的反對，愛迪生決定不采用架空電線的辦法，而不惜多花錢把電線埋在地下。為了做到這一點，他發(fā)明了新的管道系統(tǒng)，并建立了關(guān)于絕緣的新標準，這些標準后來被收進了紐約最早的關(guān)于電力的法律條文之中。如果愛迪生碰到了一個意想不到的問題，他總是把它變作發(fā)表另一次興高采烈的談話機會?！拔以趫蠹埳弦辉僮鞒鲞^保證，紐約的中心大電站將于某年某月某日動工興建。所以要作出這些保證，主要是為了不斷鼓起我的股東們的勇氣，因為他們自然都希望逾越常情，快些發(fā)財?！苯ㄕ渲榻蛛娬敬蠹s用去了60萬美元?！斑@是我所經(jīng)手的最大的、責(zé)任最重的一件事，”愛迪生回憶說?！斑@在世界上是沒有先例的……。我們的全部器械、設(shè)備和部件，都是自己設(shè)計、自己制造的。我們的工作人員全都是新手，沒有建設(shè)中心電站的經(jīng)驗。把一股強大的電流輸入地下的導(dǎo)線，可能會發(fā)生什么情況，誰都無法預(yù)言……。那時候，煤氣公司是我們的死敵，它們密切地注視著我們的每一個行動，準備在我們出現(xiàn)哪怕是最小的失誤時向我們撲來?！痹谥行陌l(fā)電站的準備工作進行之中，愛迪生已在國外取得了名氣。1881年，法國巴黎舉辦世界博覽會，屆時世界各地的人都前來參觀。愛迪生為了要在這次博覽會上展覽，特地制造一具重27噸，可以供1200只電燈照明的發(fā)電設(shè)備。這是當時世界上最大的發(fā)電機。6月25日，先在戈克街工廠試演。到第二天早晨5點，發(fā)電機曲軸忽然折斷。愛迪生與助手們又裝上了一根新曲軸，還算順利，離開船4個小時時，試驗結(jié)束。愛迪生回憶說：“此刻每個人干什么已預(yù)先做了規(guī)定，有60個人爬到電機頂，每人手里都有一份寫好的任務(wù)。他們迅速地把電機拆開，裝上載重車，前面用火警開路，拼命地打馬向碼頭進發(fā)。碼頭上安排了50個人協(xié)助搬運工裝船。就這樣我們提前1個小時完成了計劃?！卑l(fā)電機陳列于會場中，公開表演，大受外國電學(xué)家贊美，爭相研究其構(gòu)造。一個德國專家報道說，這個系統(tǒng)“設(shè)想得極妙，連最后的細節(jié)都考慮了進去，它的設(shè)計很全面，就像在各種城市經(jīng)過了幾十年的試用一樣。插座、開關(guān)、保險絲、燈座以及任何其他附件，應(yīng)有盡有”。當時到會的有一個德國人拉特諾(EmilRathenau)，他當場就代表他的政府把那些愛迪生的發(fā)明專利買下了。不久就組織一個德國愛迪生——應(yīng)用電器公司。愛迪生在巴黎展覽會獲得成功后，法國也出現(xiàn)了一家安裝愛迪生電燈系統(tǒng)的公司，不久又在英國、意大利、荷蘭和比利時出現(xiàn)了類似的公司。紐約城里街道中鋪設(shè)電線的工作是從1881年夏季開始的。工人們在街道上來往著，擊碎著鋪料，掘著地溝，準備鋪下電線去；有的工人在房屋中，大廈里接著電線。由于缺少熟練工人，他們便在戈克街的工廠里訓(xùn)練一班學(xué)生。后來又在第5街的屋子里開設(shè)了一個訓(xùn)練班。在訓(xùn)練班里，杰爾充當講師，總工程師克拉克是技術(shù)講師。這時約翰遜已從英國回來，也幫助他講解。課本是由愛迪生自己編著由電燈公司印刷的。書中許多小型的草圖解釋著發(fā)電機應(yīng)該怎樣聯(lián)接，屋中的電線應(yīng)該如何和地下總線接通，熔線又應(yīng)該裝在什么地方等等。新的電燈廠的裝置工作完工后，他們便請康倍爾(HenryCampbell)到紐約來重新翻造珍珠街上的那所舊屋。這時許多工程師們都已經(jīng)明白一個中央電廠是應(yīng)該怎樣布置的。一切的細目都計算過了，發(fā)電機和別的機件都已在圖畫板上開始繪樣了。早在7月中愛迪生就預(yù)計他將在秋季中大規(guī)模的在那地方裝設(shè)電燈。但是，由于鑄鐵廠遲遲的不把線管交來，他的計劃被弄亂了。等到他能夠開始工作時已經(jīng)在10月以后了，他和工人們?nèi)找沟丶泳o工作?？唆斘靼滋煸诰€管廠里督工，晚上又得指揮工人鋪設(shè)電線，有時愛迪生自己也來幫他指揮。他們從配克泊船處開始，把線管一直接至渡頭街，中間經(jīng)過斯普魯士，沿著威廉姆到比克曼，鋪線速率每天1000尺，晚上工人們在白熾燈光下繼續(xù)工作。線管是沿著階石平行鋪設(shè)的。英索爾的工作是，每天晚上用電流計測量電線的絕緣程度。愛迪生整日地和工人們在第一區(qū)的地溝下工作。實在困倦了，他就把他的外衣披在那又硬又冷的鐵管上充著枕頭，忙里偷閑的睡上一二個鐘頭。在這個低陷的地室中，空氣腐爛而且混濁，以前曾有兩個德國工人患喉痛死在這里；但是這不能影響愛迪生的那種頑強的氣質(zhì)。紐約的居民對于鋪線工作的進展感到很大的興趣。從威廉姆街、那守街，遠至華爾、比克曼、富爾頓和安恩等街道上線管都已鋪好了。這時冬季已來臨，鋪線工作只好暫時的停頓下來，于是輿論方面又再度的起來狺狺作聲了。愛迪生說道：“我們的工作是包給人家做的。14里長的總線現(xiàn)在已經(jīng)完成了1/3，余下的工程，因為冬季土地冰凍，只得到春天時再繼續(xù)?！焙髞硭终f道：“我時常對報館記者宣稱我將在某一時期中正式在紐約設(shè)立巨大的中央電廠，這些諾言都只是為了想保持我的董事們的勇氣。他們當然是想立刻就賺錢的，可是事實上工作的進行也是有它一定的限度的。”“一生中最偉大的冒險”為了實現(xiàn)建立第一個中央發(fā)電廠的理想，愛迪生根據(jù)自己的“饋線接總線”原理在紐約下部的一平方公里的地區(qū)中把電線鋪設(shè)起來。為了避免漏電和發(fā)生火災(zāi)，又設(shè)計了一種安全裝置，《自然》雜志稱它是“一種別具匠心的設(shè)計”。工人們在商店住宅中忙碌地接著電線，把許多玻璃燈泡裝在屋中的煤氣燈架上，并在每家屋子里安裝了電表。所有這些東西不要用戶們花一分錢，就是連電表的保證金也不必繳付。他們只希望在證實這電燈系統(tǒng)可以應(yīng)用而且費用比煤氣燈的價格低廉時才受酬報。除了這些設(shè)備以外，還得在中央發(fā)電廠里裝設(shè)6架“大象”發(fā)電機，那時已經(jīng)有許多意料不及的問題發(fā)生了。他這孤注一擲的消息不僅傳遍了全國，全世界的人們都被他的大膽舉動所震驚了。大家都以為這是工業(yè)界上一個空前的大錯。意外的事端，如電線的短路，發(fā)電機轉(zhuǎn)動的不平衡，和競爭者們的魯莽行動等等，都是很可能發(fā)生的。然而愛迪生卻始終保持著他那崇高的信心，這不能不叫人驚奇。愛迪生自稱這次的舉動是他一生中的一個“最大的冒險”。他說道：“這好像在一個沒有測量過的海洋中航行一樣，完全沒有前例可以援引。我覺得自己擔(dān)負了一個極大的責(zé)任，因為把一種強大的電力發(fā)放到紐約下部的那些街道和房屋的地底下去時，可能有不可知的事情發(fā)生的?！?882年9月初，一切就緒。3日是星期日，愛迪生在珍珠街的電廠里查驗著各種小節(jié)，準備正式開幕。他一直留在廠中，到4日下午3時，約翰遜、英索爾、伯格曼、克拉克、克魯西都來了，于是他又趕到半里外的德勒克塞爾摩根公司，在愛迪生電力工程的主要支持者摩根面前，把電燈開亮起來。在正式開幕時，電機室中集了10多個人。董事會一名成員打趣說：“機器開了給你100塊?！薄靶小！睈鄣仙鸬馈ｋ姀S的工程師里勃(Johnw．Lieb)顛起了腳尖把總開關(guān)拉上，電流就流入地下的電線了。紐約下部1/3的地方的電燈開始在發(fā)光了。隨著珍珠街發(fā)電機的不斷供電，電燈越來越亮，附近辦公室的白熾燈也大放光彩。就這樣，一個新的時代開始了。這個重要的事件的記載馬上在報紙上出現(xiàn)了。《泰晤士報》上曾這樣報道說：“試驗是在下午5時開始的，那時天色還很亮，燈光看來很是暗淡。7時許，天漸漸黑暗下來，而那些電燈也就在這時顯示出它的光亮和穩(wěn)定來了。當時編輯室中有20盞，統(tǒng)計室中25盞，都照耀得和白天一般。這種電燈沒有一些不快意的搖曳的閃光。在這種燈光下面可以坐著寫上幾個鐘點而不覺得上面的亮光是人造的。光線非常柔和，很適宜我們的眼睛，而且又沒有煤氣燈那么多的令人頭痛的熱量。昨天晚上，這種電燈已作了一個徹底的試驗。他們經(jīng)過了好多年的夜間工作，眼睛已經(jīng)飽受了亮光的折磨，而也因此他們都知道究竟怎樣的一種燈光才是很適當?shù)?。結(jié)果在和煤氣燈的比較之下，大家都異口同聲地稱贊愛迪生的電燈的成績。煤氣燈中時常被昏濁的燈罩弄得暗淡不堪的搖曳的燈光現(xiàn)在被另一種穩(wěn)定，明亮而又柔和的新光所取代了。這種燈光如果在屋內(nèi)點著，在窗外看來很是穩(wěn)定而絲毫不搖動……。在以前曾經(jīng)有很多人說過在屋內(nèi)點用這種燈光是不可能的，但結(jié)果卻恰巧相反。愛迪生的諾言證實了，而他的電燈也終于成功了。”次日，《紐約時報》報道說：“直到大約7點鐘，天色變暗之后，電燈才真正顯示出它的威力——既明亮又穩(wěn)定。編輯室里的27盞電燈和會計室的25盞電燈雖使這里光明如晝，但卻并不刺眼。在這種燈下，坐上幾個小時也感覺不出它是人造光——它的光線柔和、舒適，既無跳躍的火花，又沒有令人頭痛的熱浪。在電燈下工作似乎像白天一樣。”在電燈問世的第一天下午，只有幾個小小的故障。一處的保險絲斷了。愛迪生親自調(diào)查。他鉆進一個地溝口，一位記者在那里發(fā)現(xiàn)了他，只見他蓬頭垢面，外衣也脫去了。白色的禮帽上沾滿了油泥。他向來訪記者說道：“在今天下午我開動那機器時心中并不是完全沒有恐懼的，我猜想一定會有一些新的現(xiàn)象發(fā)生，也許會影響電燈的工作；但是結(jié)果卻完全成功了。我們現(xiàn)在只動用一架機器，它能夠供給800盞電燈的亮光。我們有6架發(fā)動機，在今年年底前就都能陸續(xù)的工作了?！拔覀儸F(xiàn)在的電燈求過于供，由于人手的缺少，不能大量的鋪設(shè)電線。因此我們不得不訓(xùn)練出一批工作人員來。現(xiàn)在這里只有一個熟練的工程師。有一天，一個來自戈克街工廠的工人無意中把一個油罐放在兩根電線中間，一秒鐘后那油罐突然熔化去了，里面的油也立刻溶了出來，把他嚇得跳了起來。另外有一個工人在富爾頓街工作時，突然他的一只旋鑿燒了起來。他驚惶得手足無措，急忙地趕到電廠來詢問這究竟是什么一回事。”愛迪生把許多裝有電燈的箱子指給別人看。在每只箱子上都裝有3盞電燈，兩邊是紅的，中間的一盞是藍的。在每只箱子上另又附了幾只鈴，鈴響時，藍燈或是紅燈也同時亮了。在紅藍燈都不亮?xí)r，總線上的電壓相當于16支燭光。當左邊的紅燈亮?xí)r，電壓就超過此數(shù)。藍燈亮?xí)r，電壓相當于15支燭光。而在右邊的紅燈亮?xí)r，就說明電壓抵不到15支燭光了。旁邊的一只凳上坐著一個年青的工人，手攀著一個轉(zhuǎn)盤。鈴聲響了而紅藍燈點亮?xí)r，他就調(diào)整轉(zhuǎn)盤一直等鈴聲停止燈光熄滅了才止。珍珠街電站供電的第二天，愛迪生訪問用戶，探詢電燈系統(tǒng)的效果如何。其中一位顧客叫科爾布，愛迪生問他是否喜歡電燈。他回答說，這種新燈什么都好，就是不能點雪茄。愛迪生什么也沒說，3天后，他又來到這位用戶家里，送給他一只電動打火機。珍珠街發(fā)電廠運轉(zhuǎn)幾天后，愛迪生又取得了另一項記錄。這就是第一座水電廠。它用?？怂购铀疄閯恿?，推動安裝在威斯康星州阿普爾頓的發(fā)電機，供給附近200至300只電燈用電。但人們長期以來認為，它是在珍珠街電廠運轉(zhuǎn)之前，而不是在其后建成的，它是胡佛水壩、大古力水壩、邦維爾水壩等將為美國提供數(shù)百萬千瓦電力的巨型電站的前身。珍珠街電站的建成，使得那些曾經(jīng)批評過愛迪生的人最后終于沉默下來。不過，電力生產(chǎn)依然處在原始狀態(tài)，常常發(fā)生預(yù)想不到的事故。為了應(yīng)付緊急情況，有時要使些簡陋但尚且可行的手段。在公眾之中，還存在著某種對電的畏懼心理。約翰遜在倫敦曾把兩架“大象”發(fā)電機并聯(lián)起來，結(jié)果很是成功。愛迪生相信他在紐約也能做到這一點。但是，他在安裝發(fā)電機的初期試驗中，發(fā)生了連愛迪生本人也不曾料到的事。愛迪生回憶說：“一臺發(fā)動機開動以后，我又發(fā)動起另一臺，把它們并聯(lián)起來。這下發(fā)生了自亞當出世以來最滑稽的場面。頭一臺發(fā)動機突然停下，后一臺則達到每分鐘上千轉(zhuǎn)的速度；接著，它們就調(diào)換過來，頭一臺猛然起動，后一臺又停了下來。問題出在調(diào)速器上。當故障發(fā)生時，站在機器旁的人們?nèi)鐾染团?，我猜其中有幾個人至少一口氣跑了一、兩個街區(qū)。我抓住一臺機器的制動器，另外一個唯一保持鎮(zhèn)靜的人——E．H．約翰遜——抓住了另一臺機器的手閘，我們把機器關(guān)閉了。”有一個工人說道：“我們不知道究竟會有什么事情發(fā)生了，那兩只‘大象’怒咆著，從重濁的軋軋聲一變而為可怕的尖叫聲，室中全充滿了火花和各種顏色的火焰。這簡直好像一個魔窟的大門突然地洞開了?！睈鄣仙鷳{經(jīng)驗斷定，事故發(fā)生的原因是，一臺機器的調(diào)速器受制于另一臺機器的調(diào)速器。于是，他召集車間的工人，吩咐他們趕制一種軸，以迅速消除故障。后來試驗沒有成功，他決定親自動手。“最后我到戈克街廠里找得了一根軸桿和一個大小適合的套管。我盡可能的把軸桿向一方扭轉(zhuǎn)過來，同時把那套管向另一方扭過去，再把它們閂在一起。我這樣的把兩者以相反的方向扭到它們的彈性限度后，再裝固為一，就能把扭力抵銷了?！眴栴}的癥結(jié)是在于調(diào)速器的方式上。那種調(diào)速器受了下面鐵底座的上下振動，因而影響了它的平衡?，F(xiàn)在用了那特制軸桿暫時把缺點糾正了，但新成立的中央電廠是不能用這種權(quán)宜的辦法的。于是愛迪生把西姆斯請了來。西姆斯式蒸汽機上是利用離心的作用的，所以底座的振動不會有多大的影響。愛迪生要他趕造了一架蒸汽機，送來代替以前的普爾特式的。在這一時期中珍珠街電廠中只得仍用一架發(fā)電機來發(fā)電了。單獨的一架“大象”發(fā)電機的發(fā)電量只能供1200盞燈點用，因此第一區(qū)中的電燈就不能很快的亮起來。輿論界又立刻抓住這個機會，宣傳愛迪生又失敗了。有一個署名“無名氏”的通訊員寫信給一個最大的煤氣工業(yè)雜志道：“愛迪生正遭遇著一生中最大的挫折，他想用他的地下電線系統(tǒng)點亮2500家用戶的白熾燈的企圖已經(jīng)完全失敗了。”這封信還被登在紐約《太陽報》上。愛迪生立即寫回信給那位編輯道：“先生，貴報星期六轉(zhuǎn)載《煤氣燈雜志》上關(guān)于我地下電線系統(tǒng)完全失敗而我自己又陷入極度失望的敘述是絕對不確實的。事實上適得其反，我的電氣系統(tǒng)現(xiàn)在正每日工作著，這是有目共睹的事?！闭渲榻蛛娬窘ǔ珊蟛痪?，愛迪生收到了31個專利，從來沒有人在短時期里收到這樣多的專利。一天晚上，愛迪生走進戈克街的試驗室中，這時安德留正在工作，他便在他旁邊坐下。用鉛筆在紙上描繪了一個草圖，交給安德留道：“盡快的把它做出來。”安德留把草圖仔細地查看了一下，圖中說明要在接線板接出三根平行的電線來，中間接聯(lián)兩列電燈，每盞燈的一端聯(lián)接至中間的一根電線上，另一端和外邊的電線聯(lián)接。中線聯(lián)接在兩架互相串聯(lián)的發(fā)電機中間的跨接線上。外邊的兩根電線，一根接在一架發(fā)電機的正極上，另一根接在另一架的負極上。安德留看了這圖，雖然迷惑不解，但他只得照著去做。安德留把電線都接妥了，電燈也裝好，愛迪生和英索爾便開始作這個新的試驗。英索爾問道：“愛迪生先生，你想這方法能節(jié)省多少銅呢？”“我想大概可以節(jié)省2/3吧?！睈鄣仙⑿χf。電流接通后，愛迪生開始把每列的電燈試驗著，一會兒開亮，一會兒關(guān)熄，仔細察看幾盞還點著的燈的光度的變化。最后他說道：“安德留，拿一根電阻值已經(jīng)知道的德國銀線來，把它插在中間一根線的頭上?！边@樣，這根德國銀線就成為一個粗草的安培計了。他把一列上的一盞燈關(guān)熄，同時注意另外電流表上的偏轉(zhuǎn)度。他發(fā)現(xiàn)如果在同一列上再關(guān)熄一盞燈的時候，電流表上的偏轉(zhuǎn)度就會加上一倍。他在兩列上同時各關(guān)熄一燈，電流表的指針并沒有什么偏轉(zhuǎn)；雖然一列上的燈放在頂部而第一列上的電燈放在底部，但結(jié)果毫無影響。后來又發(fā)現(xiàn)如果兩列上關(guān)熄的電燈的盞數(shù)相同，中線中就沒有電流通過，這時把這線取去也并不妨礙燈光的亮度。后來又把那分路銀線改接在外邊的電線上，兩邊都試了一次。他一面把電燈開亮或是關(guān)熄，一面測量燈與燈之間的電壓。最后他說道：“好了，你把這東西拆去吧。我已經(jīng)試驗好了。”安德留用心地注意著這整個試驗，但他依然莫明其妙，其余的工人們也全然不明了這究竟是什么一回事。一直到愛迪生簽署呈請他發(fā)明三線系統(tǒng)的專利時，大家才知道他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個新的電流分布方法。正和他試驗時對英索爾所預(yù)言的一樣，這方法的確能節(jié)省2/3的銅量。到19世紀80年代，愛迪生在電燈的研究和發(fā)展工作方面的投資都收到了相當不錯的成果。電力通過配電中心和各個發(fā)電廠分配供給。1882年底，珍珠街電站有231家客戶，燈數(shù)達到3400盞。到1883年8月中旬，也就是該電廠運行近一年之際，愛迪生電燈公司報告，珍珠街電廠已有431家客戶，電燈總數(shù)超過了1萬盞。到1884年，紐約珍珠街上第一座配電中心已能把電力供給500戶共1．1萬盞電燈應(yīng)用；另外，各發(fā)電廠又點亮了5．9萬盞電燈。在科學(xué)技術(shù)的求索方面，“愛迪生也許沒有像牛頓或麥克斯韋等人知識淵博，但就純智力來說，他是絕無僅有的”。電燈事業(yè)的擴展隨著珍珠街電站的建成，許多客戶要求建立獨立電廠。這些電廠的建立，為愛迪生帶來了珍珠街電廠所不能企及的巨額利潤。建造獨立電廠的單位有：音樂廳、《匹茲堡時報》社、紡織廠、面粉廠、糧食倉庫，另外許多輪船也建立了這種電廠。這時，愛迪生已經(jīng)成為如《紐約時報》所稱頌的“普降光明的人”。愛迪生在發(fā)明他的三線系統(tǒng)后，決定先在一個小鎮(zhèn)進行試驗。他選擇的地點是馬薩諸塞州的布洛克吞。布洛克吞的居民都很愿意資助愛迪生設(shè)立一個發(fā)電廠，可是他們不愿意在鋪設(shè)電線的時候挖掘地溝。于是，愛迪生想出了一個妙計。他派了兩個工程師乘了一輛無頂?shù)乃妮嗰R車，在鎮(zhèn)上來往巡查，記著每棵樹木的地位，這些樹木是預(yù)備剪短了好讓電線架空而過的。他們又在各處標上“t”字，表示困難(Tough)，“e”字，表示容易(Easy)。因為布洛克吞的居民非常愛護那些成蔭的樹木，只好同意把電線鋪在地下了。7月4日，布洛克吞電廠建成。接著，愛迪生又想找到一個煤氣昂貴而燃料卻很低廉的地點作試驗。他選定了賓夕法尼亞的森柏雷。安德留被派到那里去監(jiān)督工作，斯普拉格少校負責(zé)裝配蒸汽機。發(fā)電廠預(yù)定在7月4日開幕，愛迪生和英索爾將在7月3日晚上到那里去檢查，因此安德留和斯普拉格(Frankj．Sprague)不得不加緊工作?？墒?，在試驗中有一個工人忘記了在蒸汽機上加潤滑油，軸承中的巴脫合金全燒毀了。那天晚上他們連夜加工修理，但另外的病癥又接著發(fā)現(xiàn)了，又不得不把它改正過來。等到一切都準備就緒，他們想把電燈開起來，可是沒有亮光。原來里面沒有電流，因為兩根饋電線互相交叉在一起了。他們匆忙地把線改接過，于是都城飯店里的電燈明亮地照耀起來。森柏雷的居民對于愛迪生的電燈系統(tǒng)并不完全表示好感。有人恐懼地說，電流會“從電線中漏出來把他們的房子給燒掉的”，而且“這又是有惡鬼在后面煽動呢”。有一次，由于天空中的雷擊，使得都城飯店應(yīng)接室中的電燈線和煤氣管之間有火花飛過，于是他們的恐懼更加證實了。安德留馬上趕去，發(fā)現(xiàn)那飯店主人和客人都站在街道中心，寧愿讓傾盆大雨沖在他們的身上，安德留心想，那屋子是被空中的閃電襲擊了，要是沒有電線保護的話，那它早就起火焚毀了。為擴大用戶，愛迪生宣布，凡是愿意用電燈的人，可以免費使用3個月。愛迪生不久又得到一個大規(guī)模試驗他三線系統(tǒng)的機會，路易斯維爾城準備建筑南方博覽會，要裝設(shè)5000盞電燈，供100夜之用，他們便和愛迪生訂了一個合同。電廠的設(shè)計交畢勒斯比(H．w．Byllesby)和斯蒂林格負責(zé)，愛迪生自己也參加籌備工作。他們把電線從發(fā)電機接到一個管理者站立的高架平臺上?！罢麄€發(fā)電部分運用起來很是簡便，只要由一個人管理就足夠了。從這一點上就可以證明愛迪生所完成的整個系統(tǒng)的設(shè)計的精密了?！睈鄣仙f道：“我現(xiàn)在已決定在我的電燈系統(tǒng)正式完成后，把它好好地推行起來，否則我就不能把握住這個方法……。我將以一年或是更多的時間來完成那整個系統(tǒng)，把它改進得比任何別的方法更完美些?！边@時旅館開始使用電燈。第一家使用電燈的旅館是于1881年建在阿迪龍達克山中的藍山飯店。這家飯店建在海拔3500英尺處，在1880年至1890年間，它距鐵路線有40英里之遙，電機設(shè)備不得不用騾子運去。向那里運煤要花不少錢，因此發(fā)電站的鍋爐只得使用木炭作燃料。電燈的應(yīng)用也進一步的介紹給劇院經(jīng)營者們。在芝加哥的哈佛利劇院安裝了637盞電燈。大廳中央懸了一個價值500美元的吊燈。大廳、回廊、入口處和舞臺上的照明裝置，都得使用單獨的發(fā)電機供電。據(jù)《報務(wù)員與電力世界》報道：“劇院任何一處的燈光都可以按要求變暗、變亮或關(guān)閉?；瘖y室的燈光是獨立的，能像煤氣燈一樣隨意掌握。每只燈的壽命為600個小時，只要不打碎，就可以在劇院里使用三、四個月之久。當然，這種電燈也沒有煤氣燈那樣容易帶來火災(zāi)的危險。”開始時一些演員擔(dān)心，在新的照明設(shè)備下，他們的化妝會不會失真，但隨著在化妝室也安裝電燈之后，舞臺與化妝間燈光效果的統(tǒng)一使這種擔(dān)心煙消云散。獨立電廠在國外也得到了發(fā)展。愛迪生的白熾燈不久就被用在了倫敦、柏林、布拉格的劇院，用在了法國、德國的釀酒廠、造紙廠與紡織廠，用在了全歐洲的工廠之中。墨爾本的下院大廈和布里斯班的政府建筑都安裝了愛迪生的電燈。在1882年的水晶宮電力設(shè)備展覽會上，世界第一個電動廣告牌在音樂廳上方拼出了eDISOn一字。1883年，在柏林衛(wèi)生器材展覽會愛迪生公司展銷處，這種廣告牌又得到了改進。公司安裝了馬達，使愛迪生名字的6個字母依次出現(xiàn)。1883年夏天，在智利的圣地亞哥，不僅安裝了電燈，還引進了其他電力裝置。在已經(jīng)安裝了電燈系統(tǒng)的4家旅館中，另外還安裝了電火警系統(tǒng)。據(jù)報道，“使用這種裝置以后，旅客們不僅可以免于遭難，而且還獲得了足夠的光線以供在危急中撤離。這種裝置耗電少，成本低，使用方便，也不會發(fā)生故障?！标P(guān)于美國的電燈事業(yè)的發(fā)展與擴大，愛迪生還有許多天才的設(shè)想，這些設(shè)想在當時實行起來雖然還存在不少困難，但卻具有重大的意義。例如，愛迪生認為，電力可用來充當多種能源，在房間里它可帶動小風(fēng)扇、帶動縫紉機、帶動碗碟架旋轉(zhuǎn)，亦可抽水、驅(qū)動電梯，等等。這些設(shè)想涉及家庭的“全電氣化”，然而這是30年以后的事。又如，他計劃用一臺可浸在港灣水中的發(fā)電機，由波浪驅(qū)動，帶動白熾燈忽閃忽滅，作為警標，這就是原子時代不用維修可長期使用的航標燈的19世紀的模型。愛迪生不僅是一位偉大的發(fā)明家，還是位出色的宣傳家。為了擴展電燈事業(yè)，愛迪生通過各種途徑進行宣傳。首先，他利用展覽會的機會進行宣傳。例如，在19世紀80年代愛迪生的展覽會上，每次都有一名黑人服務(wù)員，他的頭盔頂端裝上一盞電燈，用電線在衣服里接通。他的鞋上有尖，可以刺入展覽臺的地毯接觸電源。這樣，他每發(fā)出一份宣傳材料，頭上的燈就奇妙地亮了起來。其次，舉行推廣電燈的公開表演。有一次，愛迪生用幾百人組成方陣，舉行“電燈大游行”。幾百個年輕人頭戴用豆般的燈泡點綴起來的盔形帽，排成4排，行列內(nèi)側(cè)則有能夠移動的蒸汽發(fā)動機和“愛迪生式直流發(fā)電機”。游行的青年們戴的小豆燈泡，是從袖子下包著銅線的纜繩接到直流發(fā)電機上。領(lǐng)頭的人騎著馬，揮舞尖端帶有電燈的警棍，后面則跟著演奏進行曲的樂隊。前導(dǎo)的人每次揮舞指揮棒，數(shù)百小豆燈泡就會時明時滅，煞是好看。這樣的游行博得觀眾的熱烈歡呼，大家喊著：“愛迪生，電燈！”“電燈大游行”的第二天，一位大劇院的經(jīng)理來找愛迪生?！白蛱斓挠涡泻荏@人，因此一定要麻煩你，我想在舞臺上讓數(shù)十人跳電燈舞，觀眾必然非常喜歡，因此，一定要借助你的智慧?！薄按_是很有趣的構(gòu)想?！睈鄣仙f道。1883年，最后的群眾性的表揚活動時刻來到了。著名的紐約音樂廳尼布洛公園舉辦了“一臺大型的模擬芭蕾舞劇”，慶祝愛迪生征服黑暗的勝利。愛迪生接受該劇院舞臺監(jiān)督的職務(wù)。紐約市到處貼出愛迪生指揮演出的海報。市民們聽到愛迪生的名字就已瘋狂，開演當天，想買票進場的人排成長龍。舞蹈的背景是新建的“布魯克林大橋”的模型，模型用電燈照明，每個芭蕾女郎在跳舞時揮動一根棒，棒端裝有一盞愛迪生發(fā)明的電燈。在舞劇的最后準備工作中，一個新聞記者看到，那個多才多藝的青年愛迪生在芭蕾女郎的舞衣上安裝電線?！八谶@些女孩子們當中跑來跑去，給她們把緊身胸衣整理好，以便不妨礙電線，他在每個舞蹈演員的胸口塞進一個電池，好讓她們額頭上的電燈真的發(fā)出光來?！边@個節(jié)目豪邁地宣布了“在托馬斯·愛迪生先生親自指導(dǎo)下的愛迪生電燈公司的新奇的照明效果”。劇院連日大爆滿，演出的節(jié)目一再繼續(xù)。后來，電燈舞成為這家劇院的招牌。第三，利用簡報進行宣傳。每隔10天，愛迪生電燈公司就發(fā)表一份簡報。簡報內(nèi)容除了敘述新裝置的投產(chǎn)以外，還大力宣傳煤氣燈的有害因素，歌頌電燈照明的優(yōu)點。如：宣傳煤氣燈容易引起爆炸，而電燈則較安全；在劇院里安裝了電燈之后，音響效果立刻有所改進。電燈不僅有益于視力，而且有益于聽力；電燈可以治療近視眼，而煤氣燈的熱氣是造成近視眼的原因。的確，愛迪生不是一位科學(xué)家。在致力于電燈事業(yè)的擴展中，愛迪生像一位把十幾個球不斷拋向空中的雜技演員一樣忙得不可開交。他的事務(wù)中包括改進白熾燈；完善愛迪生系統(tǒng)所需的各類輔助裝置，特別是發(fā)電機的改造；探索海外電燈事業(yè)開發(fā)的可能；也涉身于愛迪生電燈公司的財政事務(wù)，等等。就是在這種情況下，他忽視了后來被認為是19世紀末期的一項最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，即被稱為“愛迪生效應(yīng)”的現(xiàn)象。但后來它卻成為對現(xiàn)代無線電技術(shù)極其重要的電子管的基礎(chǔ)。當愛迪生對白熾燈進行完善化的時候，他發(fā)現(xiàn)了在玻璃泡的內(nèi)壁上有一層薄薄的積炭。這引起了愛迪生的好奇。為了查明燈泡變黑(隨之而來的是燈泡中炭絲的燒壞)的原因，愛迪生做了以下實驗：在有白熾絲的燈泡內(nèi)焊了一個與電流計相聯(lián)的金屬薄片。當把薄片與電池的正極接在一起時電流計的指針偏轉(zhuǎn)，這說明燈絲與薄片之間有電流存在。若把薄片與電池的負極連接，則沒有電流。這個稱之為“愛迪生效應(yīng)”的現(xiàn)象后來才得到了解釋，即熾熱的燈絲發(fā)射出電子流。電子的發(fā)射——熱電子發(fā)射——引起了學(xué)者們的注意，因為可以應(yīng)用這個特性來制出只允許電流向一個方向流動的器件。但愛迪生當時并不知道這些，他只是把這一事實記在日記里，又在論文中進行了描述，最后于1883年寫成專利書呈報上去。但并未進一步研究。要是他當時抓住那奇特的火花所提示的線索追究下去，那就會接觸到電子學(xué)和無線電的問題了。當時人們連電子還不曾發(fā)現(xiàn)，因此未能意識到“愛迪生效應(yīng)”之用途的不僅僅是愛迪生本人。在提出電壓調(diào)制裝置專利后不久，他把樣品燈送給普利斯，普利斯只是將此現(xiàn)象公布于眾，未曾作任何說明，也未提起這種效應(yīng)的實際用途。直到20年之后，這種現(xiàn)象才得到解釋。這時，英國工程師弗萊明(j．A．Fleming1848—1945)認為，這一現(xiàn)象是剛剛被人們發(fā)現(xiàn)的稱之為電子的東西在熾熱的燈絲上沸騰之后，沖到了冷極上。因為電子帶負電，所以冷極必須與發(fā)電機的正極相接才會產(chǎn)生這種效應(yīng)。這樣，輸入交流電之后，輸出的卻是直流電流。1904年，在研制無線電時，人們在試圖將一種弱電振蕩轉(zhuǎn)換成一股弱直流電流的過程中，才首次發(fā)現(xiàn)了門羅公園試驗室?guī)缀踉缭?5年以前就注意到的那種現(xiàn)象的劃時代意義。弗萊明在他的回憶錄中寫道：“1904年10月，我在專心思考這一問題時，一個非常愉快的念頭突然涌上心頭。我回憶起自己在‘愛迪生效應(yīng)’方面所做過的實驗，特別是白熾燈炭絲和燈泡中的冷金屬板之間可以通過一瓦特電能的發(fā)現(xiàn)，我對自己說：‘如果是這樣的話，那么我們手中持有的恰恰是用來進行高頻振蕩整流的工具?！易屩諫．B．代克在一個電路里造成弱高頻電流，然后我從柜里拿出一只過去實驗時用過的燈泡……?！痹囼炌耆晒ΑＫ犬敃r用于同種目的的相干管、磁檢波器和晶體檢波器的效率更高。這種無線電管，在美國則稱為電子管。愛迪生之所以沒有繼續(xù)探索這一著名的“效應(yīng)”，原因正如他所說：“那時我因為過分關(guān)心于推進電燈系統(tǒng)的工作，我沒有時間再繼續(xù)這試驗了?！彪娷嚨陌l(fā)明在愛迪生年譜中，我們看到愛迪生于1881年研究輕型窄軌電力列車。試驗電力火車的想法，愛迪生早在1878年就有了。愛迪生回憶說：“1878年我去懷俄明觀測日蝕，回程途中從火車窗口外望，一望無際的田野，高低不平的道路，農(nóng)夫們用馬車載運蔬菜或小麥，馬和人都喘不過氣來，那時候和我在一起的派克教授曾經(jīng)談到鋪設(shè)小型鐵軌，讓電車行駛，這樣，人和馬就不用那么辛苦了。”但是那時愛迪生把主要精力放在發(fā)明電燈上。一天，“北太平洋公司”總裁亨利·皮奈特來到門羅公園，對愛迪生說：“你也知道，使用蒸汽機車頭的火車到了山岳地帶，進入隧道，煤煙嗆人，司機和乘客都不舒服，尤其夏天開著窗子，進來的煤煙更大。跑山岳地帶如果不用蒸汽機車頭，改用電力，有沒有辦法？”“其實，早就有人動這個腦筋了?！睈鄣仙卮稹鄣仙嬖V他，當他還在美國大干線鐵路賣報時，在底特律圖書館曾讀過一本書，書上就寫著1837年曾有一個英國人苦心制作過利用電池行駛的電車。1850年，美國也有人想制造蓄電池電車。1879年，德國西門子公司在柏林交易會上展出了一種非車載電池的5節(jié)列車，這輛機車曾載了30位乘客，創(chuàng)下每小時行駛24公里的速度記錄。機車是由一臺3馬力電機驅(qū)動的。這是第一臺用新型發(fā)電機來代替電池車輛的機車。但是，西門子公司的列車有其弱點，這就是絕緣問題迫使它的表演局限于晴天?！暗聡幕疖囈呀?jīng)換用電車了嗎？”“不，還沒有進步到那樣，我想自己來發(fā)明和他們不相同的電車?！睈鄣仙茏孕诺卣f?！拔乙驗殡姛舻男枰谱髁藦娏Πl(fā)電機，現(xiàn)在只要把那個改為電氣馬達就行，計劃早就擬好了?！逼つ翁貙τ趷鄣仙臉?gòu)想很感興趣，問愛迪生這項發(fā)明需要多少時間。愛迪生回答說：“只要半年就夠了，不過這還需要相當?shù)难芯抠M用。”皮奈特同意給愛迪生提供研究費用，如果試驗成功，就讓北太平洋公司使用。雙方很快簽訂了協(xié)議書，愛迪生馬上開始了對電力火車的研究。1880年5月，他從門羅公園實驗室鋪出一條街車軌道改裝的鐵路，鐵路先沿一條鄉(xiāng)間道路伸展，然后繞過一座土丘，呈“U”字形轉(zhuǎn)回實驗室，全長1/3英里。電流由兩臺發(fā)電機輸入鐵軌，第3臺發(fā)電機裝在旁邊的一個四輪鐵架貨車上作為馬達。然后，通過一系列的摩擦輪將動力輸入貨車的驅(qū)動軸。列車首次運行時，一切都還正常，只是機車從路的一端啟動時，摩擦齒輪組因啟動過猛發(fā)生斷裂。這說明需要找出一種新的辦法來連接電樞與被驅(qū)動的軸。愛迪生使用一種皮帶傳動裝置，在傳動帶上裝了一個附加定滑輪，通過杠桿操縱，使皮帶拉緊從而帶動列車前進。這種電氣車與蒸汽車相比，電氣車的裝置不僅簡單，而且能力強。愛迪生最初試作的電氣車就像模型那么小，但時速達60公里，有12匹馬力，比德國試制的那種時速24公里，3馬力的電車要強得多。電氣機車完成后，終于要試車了。門羅公園四周鋪設(shè)了枕木，有急坡、有曲線，而且到處高低不平。電氣機車后掛著兩節(jié)客車，外觀雖然不美，但無論如何，這是美國的第一輛電氣車。1880年底以前，他提出了電氣機車系統(tǒng)的第一份專利申請。愛迪生對電氣鐵路充滿了信心。他親自試車，除了欣賞這種“穿山過谷”的樂趣之外，主要是要使電氣鐵路成為現(xiàn)實。他的行動動機是，使電力火車為社會服務(wù)，不僅要為中西部的小麥種植者們解決運輸問題，而且要在更大范圍取代蒸汽機車。起初，沒有人認真地考慮過電氣機車的問題。多數(shù)鐵路資本家認為，搞電氣機車浪費金錢沒有