テスラ vs. エジソン

「テスラ対エジソン」というフレーズは、古き良き時代の巨人、マッドサイエンティストと戦うイメージを思い起こさせます。 手から稲妻が発せられる輝くコロナを背景に、二人が向かい合っている様子が容易に想像できます。 ただし、現実は少し異なります。 彼らの主な争点は、テスラの交流に対する情熱と、ライトに電力を供給するための直流電源システムを開発しようとするエジソンの意欲でした。 彼らの性格も多くの点で異なっていましたが、ここで最も重要なのは、研究に対するアプローチが大きく異なっていたことです。 ここに彼らのライバル関係の物語がある。

ニコラ テスラの AC への情熱は、1876 年にオーストリアのグラーツにあるオーストリア工科大学で物理学、数学、力学を学んでいたときに間接的に始まりました。 彼の教授の一人は、モーターとしてもダイナモとしても使用できる直流グラムマシンを彼に見せました。 巻線のアーマチュアと整流子があり、そこで大量の火花が発生しました。 テスラはそれを詳しく検査し、整流子を取り除き、代わりに交流を使えば大幅に改善できると教授に伝えましたが、当時はその方法はわかりませんでした。

長い間、彼は解決策が心の中に埋もれていたと感じていたが、1882年に友人と公園を歩いているときについにその解決策が浮かび上がった。 彼は棒を見つけて、塵の中からそれの図を描き、それがモーターと発電機の両方としてどのように機能するかを友人に見せました。 これは、互いに同期していない 2 つ以上の交流を使用して回転する回転磁場を使用しました。 テスラは真の AC 誘導モーターを考案しました。 彼の自伝「私の発明」によれば、彼は 2 か月以内に「現在私の名前で識別されている事実上すべての種類のモーターとシステムの改良を開発した」とのことです。

同じ頃、大西洋の向こうでは、トーマス・エジソンが白熱電球の開発に忙しかった。 白熱電球は、フィラメントと呼ばれる材料に電流を流し、白熱するまで加熱することで動作します。 1800 年代の問題の 1 つは、フィラメントが熱の下で長く持続しないことでした。 エジソンはこの問題の解決に取り組み、1878 年に照明の特許を申請し始めました。同時に、エジソンはビジネス上の関心を持っていた多くの会社の 1 つである、特許保有会社としてエジソン電灯会社を設立しました。

商業的に実行可能な電球を思いついた後は、顧客が電球に電力を供給できる何らかの方法が必要でした。 1880 年に彼はエジソン照明会社を設立し、ニューヨーク市から発電所を建設しました。 1882 年に、彼はパール ストリート駅の配電システムのスイッチを入れました。これは多くの配電システムの最初のものであり、59 の顧客に 110 ボルトの DC を供給しました。

しかし同時に、アーク照明用の AC システムも登場していました。 AC システムには、より細いワイヤでより長い距離を伝送できるという利点がありました。 変圧器を使用すると、電気は発電機で高電圧かつ低電流に昇圧され、その後、顧客近くのより安全な電圧に再び降圧されます。

当時、DC にはそのような優れた電圧変換技術が存在しなかったため、エジソンは全ルートに沿って電圧を適度に低く保つ必要がありました。 これは、電流が比較的大きいことを意味し、それに対応するためにワイヤーが太くなりました。 また、配線コストを抑えるために、発電機は顧客の近くにある必要がありました。 これは、エジソンが顧客密度の高いエリアのみにサービスを提供でき、場合によってはその間の密度の低いエリアをスキップできることを意味しました。

しかし、今日では推測することしかできない理由で、エジソンはACの使用への切り替えを拒否しました。 おそらくこれは、彼が AC に関わるより抽象的な理論を理解できなかったか、AC 送電に伴う高電圧を懸念していたか、あるいは単純に多数の DC ステーションに投資しすぎたためだったのかもしれません。 何らかの理由で、エジソンは時々エアコンに手を出しましたが、表面上はそれに断固として反対していました。

1882年はテスラが交流のひらめきを持った年であり、エジソンがDCパール・ストリート駅に電力を供給した年でもあったが、テスラがパリにあるエジソンの電話子会社であるコンチネンタル・エジソン・カンパニーで働き始めた年でもあった。 彼の仕事は基本的に、フランスとドイツのエジソン発電所のトラブルシューティングでした。

テスラはこれをACの利点で会社を売却する機会と考えたが、エジソンがACについて言及することすら嫌ったため、ACについての話はタブー視されていたことに失望した。 しかし、それでも彼は実験をやめず、アルザスに仕事に出かけたときに材料を持参して最初の AC 誘導モーターを作り、AC モーターが整流子なしで回転するのを初めて見ました。

ストラスブールでは、同社は鉄道駅の照明プラントを設置しました。 しかし、ドイツ皇帝ウィリアム 1 世の立会いの下、開会式中に発電所の電源が投入された際、短絡により駅の壁の 1 つが吹き飛ばされました。ドイツ人は満足せず、照明プラントの使用についてもう一度考えてみます。 財務上の損失に直面した同社は、テスラが発電機を改良してドイツ軍を落ち着かせてくれればボーナスを与えると提案した。

テスラはドイツ語を話せることも手伝って、システムを改善し、ドイツ人をなだめることに成功した。 しかし、彼がボーナスを受け取るためにパリに戻ったとき、彼の3人の上司は支払いを拒否し、代わりに一人から別の上司にお金を転嫁しました。 テスラは辞任し、エジソンとの最初の雇用を終了した。

ストラスブール工場のマネージャー、チャールズ・バチェラーはテスラに感銘を受け、より多くの機会を見つけるためにアメリカに移住するよう説得した。 彼はまた、エジソンに渡す紹介状をテスラに渡しました。

アメリカに到着すると、テスラはすぐにエジソンを見つけて手紙を渡しました。 テスラは彼にフランスとドイツでの仕事について話し、それからエアコンシステムに関する彼のアイデアと、進取的な男がそれからどのようにして多額のお金を稼ぐことができるかについて話しました。 エジソンは彼を呼び止め、怒ってこう言いました。「ちょっと待って！そんな馬鹿げたことは勘弁してください。危険です。アメリカでは直流電流が流れるように準備されています。人々はそれを好むのですが、私はそれしか馬鹿にできません。」 しかし、解決すべき問題が山積していたので、彼はテスラにそのうちの 1 つにすぐに取り組むよう指示した。 もちろんテスラはすぐに問題を解決し、十分に感銘を受けたエジソンはテスラを継続させました。

1885 年までに、テスラはエジソンの DC 発電機をより効率的にし、多額の費用を節約する方法を考えました。 エジソンはお金を節約するという考えは気に入っていましたが、それは大変な労力であることに気づいたので、もしそれができたら5万ドルあげるとテスラに言いました。 ほぼ1年かけて取り組んだ後、テスラは改良を完了し、エジソンにいつ5万ドルを受け取るかを尋ねに行きました。 その時、エジソンは机に寄りかかり、口を大きく開けて背筋を伸ばし、「テスラ、あなたは私たちのアメリカ人のユーモアを理解していませんね」と言いました。 その代わりに、彼はテスラに対し、週給18ドルから10ドルの昇給を提案した。 テスラは辞任して辞任した。 エジソンの下で働いている間に、またもや騙されてしまいました。

いくつかの困難を経て、1887 年にテスラは他の 2 人の男性とともにテスラ・エレクトリック・カンパニーを設立しました。 そこで彼は、AC 誘導モーターとその他の多相システムの開発と特許取得を開始し、すぐに多数の特許を蓄積しました (1891 年までに 40 件)。

電流戦争とは、交流または直流による配電の戦いが最も熾烈を極めた 1880 年代後半から 1900 年代初頭の期間を指します。 この戦いは主にエジソン電灯会社とジョージ・ウェスチングハウスのウェスチングハウス電気会社の間で戦われた。

ウェスチングハウスは、1886 年にウェスチングハウス エレクトリック カンパニーを設立して交流配電への進出を開始しました。 彼はすでにガラード・ギブズ変圧器に対する米国の権利を購入し、配電システムの設置を開始していた。

しかし、彼はテスラの多相モーターと誘導モーターの特許を網羅する必要があり、1888 年に関連する米国の特許をすべて購入しました。 二人は新しいエネルギー システムという同じ夢と、ナイアガラの滝を発電に利用するという夢を共有していたので、テスラはウェスチングハウスで月額 2000 ドルのコンサルタントとして働きました。 これを聞いたエジソンは激怒し、その時点でエジソンとウェスチングハウスの間で電流戦争が始まっていた。

ナイアガラ フォールズ発電所の工事は 1893 年に始まり、1896 年にニューヨーク州バッファローに電力を供給し始めました。交流と直流のどちらが電流戦争に勝ったかについては、今日の配電システムを見るだけでわかります。

Hackaday の読者として、私たちはコミュニティを構成するにはあらゆる種類の個性が必要であることを知っています。 これはエジソンとテスラが大きく異なる分野であり、しばしば彼らの関係に緊張をもたらしました。

テスラは写真記憶を持っており、頭の中で作動する機械のシステム全体をシミュレートすることができました。 これにより、彼と他のエンジニアの間に摩擦が生じました。彼が頭の中で作業している間、彼らは青写真を求めていたからです。 問題解決に対する彼のアプローチは、ほとんどの作業を理論と計算を使用して行うことでした。 このため、エジソンはテスラを頭の悪い理論家だと考えていました。

エジソンによれば、天才の99パーセントは「うまくいかないことを知っていた」という。 このように、エジソンの問題解決へのアプローチは試行錯誤によるものでした。 そのために、メンローパークの彼の研究室には、さまざまな化学物質や材料が多数在庫されていたことで有名です。 テスラはかつてこう語った。「もしエジソンが干し草の山から見つける針を持っていたら、彼はミツバチのように熱心にわらを次々と調べ、目的の物が見つかるまですぐに調べ始めるだろう。」

しかし、問題解決や AC または DC の選択に対するアプローチの違いについては、それぞれの功績がもたらした、そして現在もプラスの効果をもたらしていることを考えると、どちらを責めることもできません。

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