કરંટનું યુદ્ધ — ટેસ્લા વિ. એડિસન

19મી સદીના અંતમાં નિકોલા ટેસ્લા અને થોમસ એડિસન વચ્ચેના મુકાબલાને વાસ્તવિક યુદ્ધ કહી શકાય, અને તેમની દુશ્મનાવટ, જેની વિદ્યુત ઉર્જાના પ્રસારણની ટેક્નોલૉજી વિશ્વમાં પ્રબળ બનશે, તેને હજુ પણ કહેવામાં આવે છે. "પ્રવાહનું યુદ્ધ".

ટેસ્લાની વૈકલ્પિક વર્તમાન રેખાઓ અથવા એડિસનની રેખાઓની ટેક્નોલોજી એ વાસ્તવિક યુગનો વિવાદ છે, જે મુદ્દો ટેસ્લાની તરફેણમાં ન્યૂયોર્કના વૈકલ્પિક વર્તમાન નેટવર્કમાં સંક્રમણની અંતિમ પૂર્ણતા સાથે, 2007ના અંતમાં જ બનાવવામાં આવ્યો હતો.

ડાયરેક્ટ કરંટ જનરેટ કરતા પ્રથમ ઈલેક્ટ્રિક જનરેટર્સે લાઈનમાં અને તેથી ગ્રાહકોને સરળ કનેક્શનની મંજૂરી આપી હતી, જ્યારે વૈકલ્પિકોને કનેક્ટેડ પાવર સિસ્ટમ સાથે સિંક્રોનાઈઝેશનની જરૂર હતી.

અગત્યની રીતે, વૈકલ્પિક પ્રવાહ માટે રચાયેલ ઉપભોક્તા મૂળરૂપે અસ્તિત્વમાં ન હતા, અને વૈકલ્પિક વર્તમાન પુરવઠા માટે સીધા જ રચાયેલ ઇન્ડક્શન મોટરના અસરકારક ફેરફારની શોધ કરવામાં આવી હતી. નિકોલા ટેસ્લા 1888 સુધી નહીં, એટલે કે એડિસને લંડનમાં પ્રથમ ડાયરેક્ટ કરંટ પાવર સ્ટેશન શરૂ કર્યાના છ વર્ષ પછી.

એડિસને 1880માં ડાયરેક્ટ કરંટ વીજળી પેદા કરવા અને વિતરિત કરવા માટે તેની સિસ્ટમ પેટન્ટ કરાવી, જેમાં ત્રણ વાયર-શૂન્ય, વત્તા 110 વોલ્ટ અને માઇનસ 110 વોલ્ટનો સમાવેશ થાય છે, લાઇટ બલ્બના મહાન શોધકને હવે વિશ્વાસ હતો કે "તે ઇલેક્ટ્રિક લાઇટિંગને આટલી સસ્તી બનાવશે. કે માત્ર શ્રીમંત જ મીણબત્તીઓનો ઉપયોગ કરશે. »

તેથી, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, પ્રથમ ડાયરેક્ટ કરંટ પાવર પ્લાન્ટ જાન્યુઆરી 1882 માં એડિસન દ્વારા લંડનમાં શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો, થોડા મહિનાઓ પછી મેનહટનમાં, અને 1887 સુધીમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સો કરતાં વધુ એડિસન ડીસી પાવર પ્લાન્ટ કાર્યરત હતા. ટેસ્લા તે સમયે એડિસન માટે કામ કરતા હતા.

એડિસનની ડીસી સિસ્ટમ્સનું ઉજ્જવળ ભવિષ્ય હોવા છતાં, તેમની પાસે ખૂબ જ નોંધપાત્ર ખામી હતી. વાયરનો ઉપયોગ વિદ્યુત ઉર્જાને અંતર પર સ્થાનાંતરિત કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો, અને જેમ જેમ વાયરની લંબાઈ વધે છે, જેમ તમે જાણો છો, તેનો પ્રતિકાર વધે છે અને તેથી અનિવાર્ય ગરમીનું નુકસાન થાય છે. આમ, સમસ્યાને ઉકેલની જરૂર હતી - વાયરનો પ્રતિકાર ઘટાડવા માટે, તેમને વધુ જાડા બનાવવા માટે અથવા વર્તમાન ઘટાડવા માટે વોલ્ટેજ વધારવા માટે.

તે સમયે, ડાયરેક્ટ કરંટ વોલ્ટેજ વધારવાની કોઈ અસરકારક પદ્ધતિઓ ન હતી, અને લાઈનોમાં વોલ્ટેજ હજી 200 વોલ્ટથી વધુ ન હતો, તેથી માત્ર 1.5 કિમીથી વધુના અંતર માટે નોંધપાત્ર પાવર પહોંચાડવાનું શક્ય હતું, અને જો વધુમાં વીજળી ટ્રાન્સફર કરવાની જરૂર છે, ત્યાં મોટા ક્રોસ-સેક્શનવાળા મોંઘા વાયર છે.

તેથી, 1893 માં, નિકોલા ટેસ્લા અને તેના રોકાણકાર, ઉદ્યોગસાહસિક જ્યોર્જ વેસ્ટિંગહાઉસને શિકાગોમાં બે લાખ લાઇટ બલ્બ્સ સાથે મેળો પ્રકાશિત કરવાનો ઓર્ડર મળ્યો. તે એક વિજય હતો.ત્રણ વર્ષ પછી, નજીકના શહેર બફેલોમાં વીજળી પહોંચાડવા માટે નાયગ્રા ફોલ્સ ખાતે પ્રથમ વૈકલ્પિક વર્તમાન હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યો હતો.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, 1928 સુધીમાં યુ.એસ.એ પહેલેથી જ ડાયરેક્ટ કરંટ સિસ્ટમ્સ વિકસાવવાનું બંધ કરી દીધું હતું, વૈકલ્પિક પ્રવાહના ફાયદાઓ વિશે સંપૂર્ણ ખાતરી હતી. બીજા 70 વર્ષ પછી, તેમનું વિસર્જન શરૂ થયું, 1998 સુધીમાં ન્યુ યોર્કમાં સીધા વર્તમાન વપરાશકર્તાઓની સંખ્યા 4,600 થી વધુ ન હતી, અને 2007 સુધીમાં ત્યાં કોઈ પણ બચ્યું ન હતું, જ્યારે કોન્સોલિડેટેડ એડિસનના મુખ્ય ઈજનેરે પ્રતીકાત્મક રીતે કેબલ કાપી અને "વૉર ઑફ ધ વોર. કરંટ" સમાપ્ત થઈ ગઈ હતી.

વૈકલ્પિક પ્રવાહ તરફના સ્વિચથી એડિસનને ખિસ્સામાં સખત માર પડ્યો, અને પરાજયની લાગણી અનુભવતા, તેણે તેના પેટન્ટ અધિકારોના ઉલ્લંઘન માટે દાવો કરવાનું શરૂ કર્યું, પરંતુ ન્યાયાધીશોના નિર્ણયો તેની તરફેણમાં ન હતા. એડિસન અટક્યો નહીં, તેણે જાહેર પ્રદર્શનો ગોઠવવાનું શરૂ કર્યું જ્યાં તેણે વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે પ્રાણીઓને માર્યા, કોઈપણને અને દરેકને વૈકલ્પિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરવાના જોખમો વિશે સમજાવવાનો પ્રયાસ કર્યો, અને ઊલટું - તેના ડીસી નેટવર્ક્સની સલામતી.

છેવટે તે બિંદુએ પહોંચ્યું કે 1887 માં, એડિસનના ભાગીદાર, એન્જિનિયર હેરોલ્ડ બ્રાઉને ઘાતક વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે ગુનેગારોને ફાંસી આપવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. વેસ્ટિંગહાઉસ અને ટેસ્લાએ આ માટે જનરેટર પૂરા પાડ્યા ન હતા અને તેની પત્ની કેમર માટે વકીલ પણ રાખ્યા હતા, જેને ઇલેક્ટ્રિક ખુરશીમાં મૃત્યુદંડની સજા આપવામાં આવી હતી. પરંતુ આનાથી બચી શક્યું નહીં, અને 1890 માં કેમ્લરને વૈકલ્પિક પ્રવાહ દ્વારા મૃત્યુદંડ આપવામાં આવ્યો, અને એડિસને તે જોયું કે લાંચ લેનાર પત્રકારે તેના અખબારમાં આ માટે વેસ્ટિંગહાઉસ પર કાદવ ફેંક્યો હતો.

એડિસનની સતત ખરાબ પીઆર હોવા છતાં, ટેસ્લાની એસી સિસ્ટમ સફળતા માટે નિર્ધારિત હતી.AC વોલ્ટેજને ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ કરીને સરળતાથી અને અસરકારક રીતે વધારી શકાય છે અને સેંકડો કિલોમીટરના અંતર પર વાયરો પર વધુ નુકસાન કર્યા વિના ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લાઇનમાં જાડા કંડક્ટરના ઉપયોગની જરૂર હોતી નથી, અને ટ્રાન્સફોર્મર સબસ્ટેશનમાં વોલ્ટેજ ઘટવાથી એસી લોડ સપ્લાય કરવા માટે ગ્રાહકને ઓછા વોલ્ટેજનું સપ્લાય કરવાનું શક્ય બન્યું છે.

તેની શરૂઆત એ હકીકતથી થાય છે કે 1885માં ટેસ્લાએ એડિસનમાંથી નિવૃત્તિ લીધી અને વેસ્ટિંગહાઉસ સાથે મળીને ઘણા ગોલર-ગિબ્સ ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને સિમેન્સ અને હલ્સ્કે દ્વારા ઉત્પાદિત એક અલ્ટરનેટર મેળવ્યું, પછી વેસ્ટિંગહાઉસના સમર્થનથી તેણે પોતાના પ્રયોગો શરૂ કર્યા. પરિણામે, પ્રયોગો શરૂ થયાના એક વર્ષ પછી, પ્રથમ 500-વોલ્ટ પાવર પ્લાન્ટ ગ્રેટ બેરિંગ્ટન, મેસેચ્યુસેટ્સમાં કાર્યરત થયો.

તે સમયે કાર્યક્ષમ એસી પાવર માટે યોગ્ય મોટર્સ નહોતા, અને પહેલેથી જ 1882 માં ટેસ્લાએ પોલિફેસ ઇલેક્ટ્રિક મોટરની શોધ કરી હતી, જે પેટન્ટ તેને 1888 માં પ્રાપ્ત થઈ હતી, તે જ વર્ષે પ્રથમ એસી મીટર દેખાયું હતું. 1891માં એક પ્રદર્શનમાં ફ્રેન્કફર્ટ એમ મેઈનમાં થ્રી-ફેઝ સિસ્ટમ રજૂ કરવામાં આવી હતી અને 1893માં વેસ્ટિંગહાઉસે નાયગ્રા ફોલ્સમાં પાવર પ્લાન્ટ બનાવવાનું ટેન્ડર જીત્યું હતું. ટેસ્લા માનતા હતા કે આ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટની ઊર્જા સમગ્ર યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ માટે પૂરતી હશે.

ટેસ્લા અને એડિસનનું સમાધાન કરવા માટે, નાયગ્રા પાવર કંપનીએ એડિસનને નાયગ્રા ફોલ્સ સ્ટેશનથી બફેલો શહેર સુધી પાવર લાઇન બનાવવાનું કામ સોંપ્યું. પરિણામે, એડિસનની માલિકીની જનરલ ઈલેક્ટ્રીક, એસી મશીનો બનાવતી થોમસન-હ્યુસ્ટન કંપનીને ખરીદી લીધી અને પોતે જ તેનું ઉત્પાદન કરવાનું શરૂ કર્યું.

તેથી એડિસનને ફરીથી પૈસા મળ્યા, પરંતુ એસી વિરોધી પ્રચાર બંધ થયો નહીં - તેણે 1903માં ન્યૂ યોર્કના લુના પાર્કમાં ત્રણ સર્કસ કામદારોને હાથી કચડી નાખતા ટોપ્સીના એસી દ્વારા ફાંસીની તસવીરો અખબારોમાં પ્રકાશિત અને વહેંચી.

પ્રત્યક્ષ અને વૈકલ્પિક વર્તમાન—લાભ અને ગેરફાયદા

ઐતિહાસિક રીતે, પરિવહનમાં શ્રેણી-ઉત્સાહિત ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સને પાવર આપવા માટે ડાયરેક્ટ કરંટનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આવી મોટરો સારી હોય છે કારણ કે તેઓ મિનિટ દીઠ ઓછી સંખ્યામાં રિવોલ્યુશન પર ઉચ્ચ ટોર્ક વિકસાવે છે, અને ક્રાંતિની આ સંખ્યાને ફક્ત મોટર ફિલ્ડ વિન્ડિંગ અથવા રિઓસ્ટેટ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા ડીસી વોલ્ટેજમાં ફેરફાર કરીને સરળતાથી ગોઠવી શકાય છે.

જ્યારે ફીલ્ડ વિન્ડિંગને સપ્લાયની ધ્રુવીયતા બદલાય છે ત્યારે ડીસી મોટર્સ તેમની પરિભ્રમણની દિશા લગભગ તરત જ બદલી શકે છે. તેથી, ડીસી મોટર્સ હજુ પણ ડીઝલ એન્જિન, ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ, ટ્રામ, ટ્રોલીબસ, વિવિધ એલિવેટર્સ અને ક્રેન્સ પર વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ડાયરેક્ટ કરંટનો ઉપયોગ અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓ, વિવિધ ઔદ્યોગિક વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ ઉપકરણો, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ, વેલ્ડીંગ માટે સમસ્યા વિના કરી શકાય છે; જટિલ તબીબી સાધનોને પાવર કરવા માટે પણ તેનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ થાય છે.

અલબત્ત, ડાયરેક્ટ કરંટ વિદ્યુત ઇજનેરીમાં ઉપયોગી છે, કારણ કે અનુરૂપ સર્કિટ ગણતરી કરવા માટે સરળ અને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ છે, એવું નથી કે 1887 સુધીમાં યુએસએમાં સો કરતાં વધુ ડાયરેક્ટ કરંટ પાવર પ્લાન્ટ હતા, જેના પર કામ કરવામાં આવ્યું હતું. થોમસ આલ્વા એડિસનની કંપની દ્વારા નેતૃત્વ કરવામાં આવ્યું હતું. સ્પષ્ટપણે, ડીસી અનુકૂળ છે જ્યારે કોઈ રૂપાંતરણની જરૂર નથી, એટલે કે. વોલ્ટેજમાં વધારો અથવા ઘટાડો, આ સીધા પ્રવાહનો મુખ્ય ગેરલાભ છે.

ડાયરેક્ટ વર્તમાન ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સ દાખલ કરવાના એડિસનના પ્રયત્નો છતાં, આવી સિસ્ટમ્સમાં પણ નોંધપાત્ર ખામી હતી - મોટી માત્રામાં સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત અને નોંધપાત્ર ટ્રાન્સમિશન નુકસાન.

હકીકત એ છે કે પ્રથમ ડીસી લાઈનોમાં વોલ્ટેજ 200 વોલ્ટથી વધુ હોતું નથી, અને પાવર પ્લાન્ટથી 1.5 કિમીથી વધુના અંતરે વીજળી પ્રસારિત કરી શકાય છે, જ્યારે ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન ઘણી બધી ઊર્જા વિખેરાઈ જાય છે (યાદ રાખો જોલ-લેન્ઝ કાયદો).

જો હજી પણ વધુ અંતર પર વધુ શક્તિ પ્રસારિત કરવી જરૂરી હતી, તો જાડા ભારે વાયરનો ઉપયોગ કરવો પડ્યો અને તે ખૂબ ખર્ચાળ બન્યું.

1893 માં, નિકોલા ટેસ્લાએ તેમની એસી સિસ્ટમ્સ રજૂ કરવાનું શરૂ કર્યું, જે ACની પ્રકૃતિને કારણે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે. ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ કરીને વૈકલ્પિક પ્રવાહને સરળતાથી રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, વોલ્ટેજમાં વધારો થાય છે, અને પછી ન્યૂનતમ નુકસાન સાથે ઘણા કિલોમીટર સુધી વિદ્યુત ઉર્જાનું પરિવહન શક્ય બન્યું.

આનું કારણ એ છે કે જ્યારે વાયર દ્વારા સમાન પાવર સપ્લાય કરવામાં આવે છે, ત્યારે વોલ્ટેજમાં વધારો થવાને કારણે વર્તમાન ઘટાડી શકાય છે, તેથી ટ્રાન્સમિશન નુકસાન ઓછું થાય છે અને તે મુજબ વાયરનો આવશ્યક ક્રોસ-સેક્શન ઓછો થાય છે. આ કારણે જ દુનિયાભરમાં એસી ગ્રીડની શરૂઆત થઈ છે.

મશીનો અને મેટલ કટીંગ મશીનોમાં અસુમેળ મોટર્સ, ઇન્ડક્શન ભઠ્ઠીઓ વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે પૂરી પાડવામાં આવે છે; તેઓ સાદા અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓ અને અન્ય કોઈપણ સક્રિય લોડને પણ પાવર કરી શકે છે. અસુમેળ મોટર્સ અને ટ્રાન્સફોર્મર્સે વૈકલ્પિક પ્રવાહને કારણે ચોક્કસ રીતે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં ક્રાંતિ લાવી.

જો કોઈ હેતુ માટે ડાયરેક્ટ કરંટની જરૂર હોય, ઉદાહરણ તરીકે બેટરી ચાર્જ કરવા માટે, તો હવે તે હંમેશા રેક્ટિફાયરની મદદથી વૈકલ્પિક પ્રવાહમાંથી મેળવી શકાય છે.