в каком году появилось электричество в америке
История американских технологий XIX и XX веков
Железная дорога
В США первый проект железной дороги был предложен в 1813 году Оливером Эвансом, а уже в 30-х годах 19 века существовало несколько ж/д компаний, и протяженность железной дороги выросла в 10 раз (с 5000 км до 50,000 км).
Транспортировка грузов поездами была менее затратной, поэтому строительство и содержание каналов и гужевых дорог сокращалось, но, поскольку компаний было несколько, ширина колеи разнилась, это затрудняло перевозку. Ситуацию изменила Первая Трансконтинентальная железная дорога, которая соединила штаты центра, запада и калифорнийское побережье. В 1883 году, чтобы синхронизировать расписание ж/д транспорта, было введено единое время, а штаты разделились на четыре пояса.
Телеграф и телефон
В Америке первая телеграфная линия была сооружена между Балтимором и Вашингтоном. Через 5 лет в каждом штате был телеграфный аппарат, а после слияния телеграфного бизнеса с компанией Western Union по стране было 22,000 агентств. Телеграф в основном использовался во время войн для координации войск и для сделок на фондовой бирже.
Патент на первый телефон получил Александр Белл в 1876 году. Цены на телефон были высокими, потому что Белл контролировал эту сферу бизнеса. Но в 1893 году начали появляться независимые операторы, и цены снизились. К 1920 году телефоны были в каждом третьем фермерском хозяйстве и в каждом третьем домовладении.
10 марта, 1876 (первый телефонный разговор)
Нефть
Электричество
Патент на лампу накаливания получил Эдисон в 1880 году. Поступил он, как Белл в телефонном бизнесе и Рокфеллер в нефтяном — создал монополию. Он контролировал сферу производства лампочек и розеток, генераторов, кабелей и т.д. Электрическое освещение приобретало популярность, и к 1920 году керосиновые лампочки были почти поностью вытеснены. К тому же, электричество очень даже пригодилось для электромоторов. Так, в 1883 году Никола Тесла изобрел электрический двигатель, который быстро вытеснил паровые машины и начал использоваться для городского транспорта.
Автомобили
Генри Форд в 1908 году выпустил первый доступный массам автомобиль — модель Т. Сделать ему это помог конвейер, который значительно удешевил производство. Цены при этом только падали, и к 1916 году модель Т стоила 360 долларов. Распространение автомобильного транспорта не только привело к упрощению перемещения людей, но и к реконструкции старых и строительству новых дорог и автомагистралей.
Сельскохозяйственная техника
В 1834 году Сайрус Маккормик изобрел жатку, которая заменила ручной труд при сборе урожая. В 1837 году Джон Дир изобрел стальной плуг. К 1866 году эти и другие изобретения и их внедрение для сбора урожая позволили значительно поднять урожай зерновых. Сельскохозяйственная продукция перевозилась ж/д транспортом. Для скоропортящихся продуктов, например, мяса, были разработаны вагоны-рефрежираторы, а компании, вроде Heinz и Campbell, стали консервировать некоторые продукты. Все это привело к падению цен, и мелкие торговцы начали вытесняться крупными национальными компаниями.
Самолеты
В 1903 году братья Райт сконструировали самолет Wright Flyer. Сначала самолеты были непопулярны, но позже, особенно во время Первой мировой войны, многие государства, в том числе и США, осознали необходимость строительства авиации для ведения боевых действий. После войны самолеты использовались для развития авиапочты. Массовый же бум пассажирских перевозок и строительство аэропортов случились только в 1930-х годах.
Астронавтика
Создателем американской астронавтики считается Роберт Годдард, который проводил эксперименты еще в 1920-х годах. Но истинное развитие в этой сфере США получили после сдачи в плен к ним разработчика немецких ракет Фау Вернера фон Брауна. Свой первый спутник Америка вывела на орбиту в 1958 году, он назывался Эксплорер-1. Первый полет в космос в истории Америки совершил Алан Шепард через месяц после Гагарина. В 1969 году Армстронг совершил первую в истории Земли высадку на Луну. В 70-х начинается строительство спейс-шаттлов для многоразового использования. Развитие астронавтики обеспечило применение спутников для телефонной и радиосвязи, телевещания и определения погоды.
Телевидение
В 1939 году началось массовое производство телевизионных приемников в Нью-Йорке, в этом же году несколько сот владельцев телевизоров смогли наблюдать церемонию открытия Всемирной выставки. Вещание вела компания NBC, которая являлась дочерним предприятием корпорации Radio corporation of America.
Первые телевизоры были достаточно дорогими, поэтому владельцев было еще мало. Но после Второй Мировой войны стало появляться все больше телевизионных компаний, конкуренция увеличивалась — цены падали. После 1950-х годов телевизор и вовсе перестал считаться предметом роскоши по сравнению с тем, как это было в 30-х, когда их могли позволить себе достаточно состоятельные люди или владельцы заведений, которые устраивали своеобразные показы в определенное время.
Компьютерная техника и Интернет
Производство компьтеров и Интернета заинтересовало правительство США во времена Холодной войны. Так они хотели иметь стабильный вариант поддержания связи в случае войны и ядерной бомбардировки СССР. Телефонная связь в этом плане не подходила, поскольку с обрывом линии в одном месте обрывалась вся связь.
В итоге, все это привело к тому, что США внесли огромный вклад в развитие информационных технологий: в стране были созданы Интернет, компьютер, транзистор, светодиод, операционные системы Unix, язык программирования С. Крупнейшими производителями компьютеров были IBM и Apple, операционных систем — Microsoft. Позже стали появляться поисковые программы Google и Yahoo!, большое количество социальных сетей. Все это значительно изменило образ жизни не только американцев, но и людей по всему миру.
Первый домашний компьютер, изобретенный Стивом Возняком в 1976.
Другие «технологии»
2. Слинки, знаменитая игрушка-пружинка, была создана Ричардом Джеймсом в 1943 году. В 1946 году активно рекламировалась в журналах.
3. Чайные пакетики появились на свет благодаря Томасу Саливану. Он просто искал способ сократить расходы от продажи чая в металлических банках и стал продавать его в шелковых мешочках, а его клиенты бросали мешочки в чашку, не открывая их. Так, он запатентовал Tea Leaf Holder в 1902 году.
Блог об энергетике
энергетика простыми словами
Первая электростанция в США
11 февраля 2014 года исполнилось 167 лет со дня рождения выдающегося американского изобретателя и предпринимателя Томаса Эдисона. Одним многочисленных проектов этого великого человека было строительство первой центральной коммерческой электростанции а США.
Электростанция «Перл Стрит» (Pearl Street)
С открытием электростанции «Перл Стрит» (pearl street в переводе с английского – жемчужная улица) в Нью-Йорке в нижнем Манхэттене в 3 часа дня 4 сентября 1882 года Томас Эдисон публично представил полноценную систему коммерческого электрического освещения и электроснабжения. Успех лампочки Эдисона создал спрос на электроэнергию. Именно этот спрос привёл к строительству электростанции «Перл Стрит» и дал старт всей современной энергетической отрасли. Электростанция «Перл Стрит» представляла собой надёжный источник электроснабжения, безопасную и эффективную систему распределения и потребления электрической энергии (лампа накаливания была более долговечна), которая позволяла электричеству конкурировать с традиционной системой газового освещения.
До пуска электростанции «Перл Стрит» Эдисон создал несколько экспериментальных энергетических установок. В 1880 году он установил небольшую систему электроснабжения на пароходе Колумбия, а также в своей лаборатории в «Менло Парк» (Menlo Park lab). Системы освещения с другими особенностями были также установлены на Парижской международной выставке и в Лондоне в 1881 году. Эти установки позволили команде Эдисона попробовать новые идеи, прежде чем вводить в эксплуатацию первую постоянную систему электроснабжения в Нью-Йорке. В «Менло Парк», например, Эдисон проверил свои паровые динамо-машины, предохранители и устройства регулирования — то что в последствии было установлено на электростанции «Перл Стрит».
Несмотря на эти эксперименты, однако, при строительстве элект ростанции «Перл Стрит» возникали другие разнообразные сложности. Одним из препятствий была проблема генерации требуемой мощности. Эдисон хотел использовать динамо-машину (сегодня это называется генератор), которая преобразует механическую энергию в электрическую ток. Но в то время динамо-машины не были достаточно мощными. Чтобы решить эту проблему, Эдисон разработал динамо-машину «Джамбо» — 27- тонный аппарат, который производил 100 киловатт, что было достаточно для питания 1200 огней. «Джамбо» была в четыре раза мощнее любого ранее доступного динамо. Одна машина «Джамбо» была впервые использована при демонстрации системы Эдисона на Парижской выставке. Шесть «Джамбо» были необходимы, чтобы осветить одну квадратную милю в Нью-Йорке от электростанции «Перл Стрит».
В то время как само производство электроэнергии было сложностью, то, пожалуй, не меньшей проблемой было строительство разветвлённой сети подземных труб и кабелей, необходимых для доставки электроэнергии до потребителей. Власти Нью-Йорка изначально относились к этому скептически и отвергли предложение Эдисона перекопать улицы нижнего Манхэттена и проложить необходимые 30 км кабелей. В конце концов, однако, Эдисон смог убедить мэра города. Укладка кабелей оказалась одной из самых дорогих составляющих проекта.
Несмотря на все препятствия, электростанция «Перл Стрит» работала хорошо. Офисы The New York Times были одними из первых, где заработало электрическое освещение. Они сообщали, что по сравнению с системой дугового освещения, этот свет был «мягким, сочным и радовал глаз».
В некотором смысле электростанция Перл Стрит стала жертвой своего собственного успеха. Система Эдисона создала спрос на электроэнергию на больших расстояниях, преодолевать которые было очень дорого. Увеличивался спрос на электроэнергию со стороны промышленности, которой требовалось напряжение больше, чем 110 вольт, использовавшееся для систем бытового освещения. Система Эдисон, построенная на постоянном токе, была плохо приспособлена для удовлетворения этих новых потребностей. Конкуренты, такие как Никола Тесла и его союзник Джордж Вестингауз считали, что переменный ток может удовлетворить эти требования. Эдисон не признавал ограниченность применения постоянного тока и начал интенсивную кампанию, направленную за демонстрацию преимуществ постоянного и недостатков переменного тока. В конечном счёте, однако, Эдисон был вынужден признать свою неправоту, и для удовлетворения своих энергетических потребностей в мире начали активно использовать переменный ток.
Хотя объёмы использования переменного тока возрастали, электростанция Перл Стрит успешно работала долгое время до тех пор, пока утром 2 января 1890 на ней не вспыхнул пожар. Он уничтожил все, кроме одной динамо-машины. Этот сохранившийся экземпляр сегодня выставлен в музее Генри Форда в Greenfield Village, и отмечен как национальный исторический машиностроительный ориентир по представлению Американского общества инженеров-механиков в 1980 году. Электростанция была восстановлена и продолжала работать до 1895 года, до окончательного вывода из эксплуатации. К тому времени, инженеры разработали более мощные электростанции, предназначенные для энергоснабжения областей большей площади. На одной из стен здания (первоначальное строение было снесено) сегодня можно увидеть вывешенную в 1917 году мемориальную доску Нью-Йоркской компанией Эдисона.
В каком году появилось электричество в америке
На заре человеческих открытий в области электричества и первых попыток его бытового применения разгорелся жаркий спор о том, какой ток лучше использовать для удовлетворения человеческих потребностей: постоянный или переменный? Все зависит от источников потребления. Сегодня это понятно всем. А в восьмидесятых годах девятнадцатого века из-за вопросов, какой ток лучше и как выгоднее передавать электрическую энергию, развязалась 125-летняя война (закончившаяся лишь в конце ноября 2007 года) между конкурирующими фирмами – «Edison Electric Light Company» и «Westinghouse Electric Corporation». Итак, с чего же все началось?
В 1878 году Томас Эдисон основал компанию «Edison Electric Light», в будущем ставшую всемирно известной под именем «General Electric». Вскоре компания разбогатела и завоевала уважение американцев, в том числе и стремлением, как говорил сам Эдисон, «сделать электричество таким дешевым, чтобы жечь свечи смогли только богачи». За девять лет своего существования компания построила более сотни электростанций постоянного тока, работавших на трёхпроводной системе Эдисона. Постоянный ток Эдисона отлично работал с лампами накаливания и первыми электродвигателями – единственными на тот момент предметами, нуждавшимися в электроэнергии. Изобретенный Эдисоном счетчик также работал только на постоянном токе. Однако столь мощного наступления одной компании не могли допустить его конкуренты, которые пытались противопоставить постоянному току Эдисона переменный. Одним из таких конкурентов оказался ведущий ученый-инженер и по совместительству успешный бизнесмен Джордж Вестингауз.
Разберемся, в чем же заключались основные плюсы и минусы конкурирующих систем. Основной проблемой постоянного тока Эдисона, как было отмечено выше, явилась проблема передачи тока на большие расстояния, а точнее сопутствующая передаче потеря мощности в проводах, т.к. при увеличении расстояния растет сопротивление проводов. Чтобы снизить потери мощности при передаче, необходимо либо делать провод толще (т.е. снижать его сопротивление), либо повышать напряжение (что приведет к снижению силы тока). Поскольку способов эффективно повысить напряжение постоянного тока на тот момент науке известно не было, то в электростанциях Эдисона использовалось напряжение близкое к нуждам потребителя, т.е. колеблющееся в диапазоне от ста до двухсот вольт. Основанные на этих расчетах электростанции не позволяли передать потребителю большей мощности необходимой, скажем, для промышленных предприятий.
Таким образом, эффективно использовать генерируемую электроэнергию могли потребители, расположенные на расстоянии, не превышающем порядка полутора километров от электростанции. Преодолеть подобный барьер расстояния можно было сложными и дорогими мерами. Например, введением в эксплуатацию толстых проводов или строительством целой сети местных электростанций, что не мог себе позволить ни один бюджет даже богатейших штатов.
Напряжение переменного тока довольно просто изменялось при помощи изобретенного Павлом Николаевичем Яблочковым в 1876 году трансформатора. Это давало возможность передавать ток на сотни километров, как по магистральным линиям высокого напряжения, так и создавать линии меньшего напряжения для поставки электроэнергии непосредственно потребителям.
Однако на тот момент (да и сейчас) никто не оспаривал факт, что лампочки (самый распространенный электроприбор) лучше работают именно на постоянном токе. Подходящих двигателей переменного тока на момент появления в США электрических сетей и вовсе не существовало, что делало использование постоянного тока единственно возможным. Кроме того, использование переменного тока для передачи энергии на расстояние гораздо более тяжело осуществимое, контролируемое, прогнозируемое, в сравнении с передачей электроэнергии при помощи постоянного тока.
Подобный расклад сил в пользу постоянного тока Эдисона существовал вплоть до того момента когда Тесла, еще будучи сотрудником эдисоновской фирмы, успешно проработав 1885 год, не получил прибавку к зарплате. Это привело к тому, что Тесла отказался поддерживать использование постоянного тока и продолжать работать на Эдисона.
Так, в 1887 году Вестингауз познакомился с Николой Тесла и его изобретениями. Тесла, работая на пределе человеческих сил, очень быстро получил патенты на несколько аппаратов переменного тока. В деловом мире началась борьба за сотрудничество с обладателем прав на наиболее эффективную систему переменного тока. У Теслы наметилось несколько конкурентов, и главными из них являлись Уильям Стенли, занимавшийся усовершенствованием аппарата Голара Гиббса (более современного трансформатора) в компании Джорджа Вестингауза, и Илайхью Томсон из «Томсон Хьюстон электрик компани».
В финальном противостоянии между Томсоном и Теслой на знаменитой лекции в Американском институте инженеров-электриков в мае 1888 года победу одержал последний. Сербский изобретатель, представив свою систему, доказал, что она способна транспортировать электроэнергию на сотни миль от источника ее получения, в то время как проект его соперника позволял осуществлять электропередачу на расстояние не более мили. Поскольку второй конкурент Теслы в области изучения переменного тока г-н Стенли также фактически ничего не смог противопоставить, то сербский ученый стал единоличным автором идеи самого передового двигателя переменного тока. Именно после этого события Джордж Вестингауз сумел склонить молодого ученого к взаимовыгодному сотрудничеству.
За два года доходы компании Вестингауза выросли в четыре раза, и успешный бизнесмен смог предложить Тесле немаленькую сумму за его патенты. За годы сотрудничества Теслы и Вестингауза сербский ученый выручил свыше 100 тысяч долларов, что в пересчете на современные деньги составило бы несколько миллионов. Получив стабильное финансирование, Тесла еще в 1888 году переехал из своего дома в Нью-Йорке в лучшую гостиницу Питтсбурга, и с тех пор ученый более не жил в своем частном доме, предпочтя его жизни в гостинице.
Итак, двигатель Теслы совершил настоящую революцию в передаче энергии. Так, было положено начало Войне токов. Многие сводят данную войну к простому противостоянию Теслы и Эдисона, или компаний последнего и Вестингауза. Однако, реально заинтересованных, а самое главное замешенных в этой войне лиц на поверку в несколько раз больше. В противостоянии постоянного и переменного тока можно увидеть борьбу не только различных североамериканских фирм, но и их заатлантических конкурентов.
В 1891 году трехфазная система переменного тока, разработанная Теслой, была представлена на выставке в Франкфурте-на-Майне. По всей видимости, фурор, произведенный данной системой, помог компании Вестингауза выиграть тендер на строительство крупнейшей на ту пору электростанции на Ниагарском водопаде. Переменный ток и Тесла снова одерживали вверх. Еще одним фактом в пользу переменного тока послужила покупка Эдисоном компании Томсон-Хьюстон, занимающейся изучением и строительством агрегатов, основанных на переменном токе. Однако, Эдисон не собирался отказываться от своего детища – постоянного тока и от черного пиара по отношению к переменному. Так Эдисон заснял и затем широко распространил в прессе кадры казни переменным током слонихи, затоптавшей трех людей в 1903 году.
Электроснабжение постоянным током неохотно сдавало свои позиции. Хотя уже в начале XX века большинство электростанций выдавало переменный ток, существовало немало потребителей постоянного тока. Переменный ток для них преобразовывался в постоянный с помощью ртутных выпрямителей. Электростанции постоянного тока в США строились вплоть до 1920-х годов. В Европе переменный ток одержал полную победу гораздо быстрее чем в США. Вероятно, это связано с тем, что в Европе позиции эдисоновской General Electric были вовсе незначительными, и люди проводили электрификацию, в большей мере основываясь на доводах ученых-физиков, а не трюков черного пиара Эдисона. Так в скандинавских странах окончательно перешли на переменный ток в 40-60-х годах XX века. Тем не менее, в США вплоть до 90-х годов существовало 4,6 тыс. разрозненных потребителей постоянного тока, и в 1998 году начались попытки перевести их на переменный ток.
С исчезновением последнего потребителя постоянного тока, в ноябре 2007 года главный инженер компании «Консолидейтед Эдисон», которая предоставляла электроснабжение постоянным током, перерезал символический кабель. Это и положило конец Войне токов.
СОДЕРЖАНИЕ
История
В Соединенных Штатах в 1920-х годах коммунальные предприятия сформировали совместные предприятия, чтобы совместно использовать покрытие пиковой нагрузки и резервное питание. В 1934 году, с принятием Закона о холдинговых компаниях коммунального обслуживания (США), электроэнергетические компании были признаны важными общественными благами, и им были даны определенные ограничения и регулирующий надзор за их деятельностью.
Нападения со стороны зарубежных стран
В 2009 году The Wall Street Journal сообщила, что шпионы из Китая и России, а также из других стран «проникли в электрическую сеть США и оставили после себя программы, которые можно было использовать для нарушения работы системы». По словам официальных лиц США, шпионы не стремились повредить энергосистему; однако они могут сделать это во время войны или кризиса. Большинство вторжений было обнаружено американскими спецслужбами.
Описание
В 2009 году в США было четыре МРК:
Также есть три ISO:
RTO похожи, но не идентичны девяти региональным советам по надежности, связанным с Североамериканской корпорацией по надежности электроснабжения (NERC), некоммерческой организацией, которая отвечает за повышение надежности и безопасности основной энергосистемы в США, Канаде и северных регионах. часть Нижней Калифорнии в Мексике. В состав региональных советов по надежности входят частные, государственные и кооперативные коммунальные предприятия, продавцы электроэнергии и конечные потребители. Региональные советы по надежности:
FERC различает 10 рынков электроэнергии в США, включая семь, для которых созданы RTO, а также:
ISO и RTO были созданы в 1990-х годах, когда штаты и регионы установили оптовую конкуренцию за электроэнергию.
Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения
В основные обязанности НКРЭ входит работа со всеми заинтересованными сторонами для разработки стандартов эксплуатации энергосистемы, мониторинг и обеспечение соблюдения этих стандартов, оценка достаточности ресурсов и предоставление образовательных и обучающих ресурсов в рамках программы аккредитации для обеспечения того, чтобы операторы энергосистемы оставались квалифицированными и профессиональными. NERC также исследует и анализирует причины значительных нарушений в энергосистеме, чтобы помочь предотвратить будущие события.
Взаимосвязи
Восточное соединение
Восточная Interconnection является одним из двух основных переменного тока (AC) электрических сетей в Северной Америке.
Все электрические сети Восточного межсетевого соединения электрически связаны друг с другом в нормальных условиях системы и работают на синхронизированной частоте, работающей в среднем 60 Гц. Восточное соединение простирается от Центральной Канады на восток до побережья Атлантического океана (за исключением Квебека ), на юг до Флориды и обратно на запад до подножия Скалистых гор (за исключением большей части Техаса ).
Межсоединения могут быть связаны друг с другом через высоковольтные линии электропередачи постоянного тока ( связи постоянного тока ) или с помощью трансформаторов переменной частоты (VFT), которые позволяют контролировать поток энергии, а также функционально изолируют независимые частоты переменного тока каждой стороны. Восточное межсоединение связано с западным межсоединением с шестью связями постоянного тока, с межсоединением в Техасе с двумя связями постоянного тока и с межсоединением Квебека с четырьмя связями постоянного тока и VFT.
Западное соединение
Техасское соединение
Соединение Квебека
Québec Interconnection является одним из трех второстепенных переменного тока (AC) электрических сетей в Северной Америке.
Межсоединение Квебека связано с Восточным межсоединением четырьмя высоковольтными линиями электропередачи постоянного тока ( связями постоянного тока ) и одной линией трансформаторов переменной частоты (VFT), которые изолируют несинхронизированные частоты переменного тока на каждой стороне.
Соединение Аляски
Аляска Interconnection является одним из трех второстепенных переменного тока (AC) электрических сетей в Северной Америке.
Он состоит из двух сетей, изолированных друг от друга и от остальных сетей Северной Америки.
Предлагаемые улучшения
По данным Центра технологий чистой энергии Северной Каролины, в первом квартале 2017 года 37 штатов и округ Колумбия предприняли определенные действия по модернизации электрических сетей. Государства сделали это, чтобы сделать электрические системы «более устойчивыми и интерактивными». Наиболее распространенными действиями, которые предпринимали штаты, были «развертывание расширенной инфраструктуры измерения» (это сделали 19 штатов), развертывание интеллектуальных сетей и «меняющиеся во времени тарифы для бытовых потребителей».
В августе 2018 года Форум передовой энергетической экономики (AEE) и Форум граждан за ответственные решения в области энергетики (CRES Forum) опубликовали программный документ, в котором были даны пять рекомендаций о способах модернизации энергосистемы США. Эти рекомендации призваны упростить процесс получения федеральных разрешений для перспективных энергетических проектов; побуждать проектировщиков сетей рассматривать альтернативы инвестициям в передачу; позволить накоплению энергии и энергоэффективности конкурировать с дополнительным производством энергии; позволить крупным потребителям выбирать собственные источники электроэнергии; и позволить коммунальным предприятиям и потребителям получать выгоду от программного обеспечения для облачных вычислений.