حرب التيارات شملت سلسلة من الأحداث المحورية التي أحاطت بإدخال أنظمة نقل الطاقة الكهربائية المتنافسة خلال أواخر ثمانينيات وأوائل تسعينيات القرن التاسع عشر. نشأ هذا الصراع من تقنيتين متميزتين للإضاءة تم تطويرهما في أواخر سبعينيات وأوائل ثمانينيات القرن التاسع عشر: إضاءة الشوارع بمصابيح قوسية ذات تيار متردد عالي الجهد، وإضاءة داخلية متوهجة واسعة النطاق ذات تيار مباشر منخفض الجهد (DC) روجت لها شركة توماس إديسون. بحلول عام 1886، واجه نظام إديسون منافسة جديدة كبيرة من نظام التيار المتردد، الذي أطلقته في البداية شركة جورج وستنجهاوس، والذي استخدم المحولات لتقليل الفولتية العالية، وبالتالي تمكين التيار المتردد للإضاءة الداخلية. سهّل تطبيق الجهد العالي نقل طاقة التيار المتردد عبر مسافات طويلة من محطات توليد مركزية كبيرة وأكثر كفاءة. مع الانتشار السريع لتكنولوجيا التيار المتردد، مع قيام شركات أخرى بنشر أنظمتها الخاصة، أكدت شركة Edison Electric Light Company في أوائل عام 1888 أن الفولتية العالية المتأصلة في أنظمة التيار المتردد كانت خطرة، وأن التصميم كان أقل جودة، وأنها تنتهك براءات الاختراع التي يقوم عليها نظام التيار المباشر الخاص بها.
في ربيع عام 1888، اشتدت الاحتجاجات العامة في أعقاب الوفيات الكهربائية الناجمة عن خطوط التيار المتردد عالية الجهد المثبتة على أعمدة، وهي حوادث تُعزى على نطاق واسع إلى ما تم تصوره. جشع وإهمال شركات الإضاءة بالقوس الكهربائي. في يونيو/حزيران من ذلك العام، أكد هارولد بي. براون، وهو مهندس كهربائي من نيويورك، علناً أن شركات الإضاءة القائمة على التيار المتردد تعرض الجمهور للخطر من خلال التركيب غير المطابقة لأنظمة الجهد العالي. ادعى براون أيضًا أن التيار المتردد يشكل خطرًا أكبر من التيار المباشر، محاولًا إثبات هذا التأكيد عن طريق صعق الحيوانات علنًا بكلا التيارين، بمساعدة فنية من شركة إديسون إلكتريك. تعاونت شركة Edison وBrown بعد ذلك لتحقيق هدفهما المشترك المتمثل في تقييد استخدام التيار المتردد، والسعي إلى سن تشريعات من شأنها أن تحد بشدة من تركيبات التيار المتردد والفولتية. تآمر كلا الطرفين أيضًا مع شركة طومسون-هيوستن للكهرباء، المنافس الرئيسي لشركة وستنجهاوس في مجال التيار المتردد، لضمان تشغيل الكرسي الكهربائي الافتتاحي بواسطة مولد تيار متردد من شركة وستنجهاوس.
وبحلول أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر، بدأت حدة الصراع تتضاءل. أجبرت الوفيات الإضافية الناجمة عن خطوط التيار المتردد في مدينة نيويورك شركات الكهرباء على تنفيذ تحسينات السلامة. لم يعد توماس إديسون يحتفظ بالسيطرة على شركة Edison Electric، وقامت شركاتها التابعة بدمج أجهزة تكييف الهواء بشكل تدريجي في أنظمتها النامية. وفي وقت لاحق أدت عمليات اندماج الشركات إلى انخفاض المنافسة في السوق، وأبرزها اندماج شركة إديسون إلكتريك مع أكبر منافس لها، طومسون-هيوستن، الأمر الذي أدى إلى تشكيل شركة جنرال إلكتريك في عام 1892. أدى هذا الاندماج بين شركة إديسون إلكتريك ومنافسها الرئيسي في مجال التيار المتردد إلى إنهاء حرب التيارات، وإنشاء كيان جديد سيطر على ثلاثة أرباع سوق الكهرباء في الولايات المتحدة. حصلت وستنجهاوس على عقد لتوفير الطاقة الكهربائية للمعرض الكولومبي العالمي في عام 1893، ثم فازت بعد ذلك بحصة الأغلبية في عقد مشروع شلالات نياجرا للطاقة الكهرومائية في وقت لاحق من ذلك العام، مع حصول جنرال إلكتريك على حصة جزئية. طوال القرن العشرين، شهدت أنظمة توزيع الطاقة التجارية التي تعمل بالتيار المستمر انخفاضًا سريعًا في معدل انتشارها، مع توقف آخر مرافق التيار المستمر في مدينة نيويورك عن العمل في عام 2007.
الخلفية
نشأت حرب التيارات من التطور المتزامن لتقنيتي إضاءة متميزتين: الإضاءة القوسية، التي تعمل بالتيار المتردد، والإضاءة المتوهجة، التي تستخدم التيار المباشر. كان كلا النظامين يحلان محل البنية التحتية الحالية لإضاءة الغاز، حيث أصبحت الإضاءة القوسية مهيمنة على إضاءة المناطق الكبيرة والشوارع، في حين حلت الإضاءة المتوهجة محل الغاز في التطبيقات الداخلية في الشركات والمساكن.
الإضاءة القوسية
بحلول أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر، تم نشر أنظمة المصابيح القوسية بشكل متزايد في المراكز الحضرية، مدعومة بمرافق توليد مركزية. أثبتت الإضاءة القوسية فعاليتها في إضاءة الشوارع وأراضي المصانع والديكورات الداخلية للمباني الواسعة. تستخدم هذه الأنظمة عادةً جهدًا كهربائيًا عاليًا، يتجاوز 3000 فولت، لتزويد التيار إلى مصابيح متعددة متصلة على التوالي، مع بعض التصميمات التي تظهر أداءً فائقًا على التيار المتردد.
شهد عام 1880 تركيب أنظمة إضاءة قوسية واسعة النطاق عبر العديد من المدن الأمريكية، بما في ذلك محطة مركزية أنشأتها شركة Brush Electric Company في ديسمبر 1880. قدمت هذه المحطة نظام إضاءة قوسي توضيحي بقدرة 3500 فولت على طول ميلين (3.2 كم) امتداد برودواي في مدينة نيويورك. ومع ذلك، فإن الإضاءة القوسية لها العديد من العيوب: فهي تتطلب صيانة مكثفة، وتنتج أزيزًا ووميضًا مسموعًا، وتشكل خطر الحريق، وكانت مناسبة في المقام الأول للتطبيقات الخارجية، وبسبب الفولتية العالية المعنية، كان تشغيلها خطيرًا بطبيعتها.
مؤسسة التيار المباشر لتوماس إديسون
في عام 1878، حدد توماس إديسون فرصة في السوق لنظام إضاءة كهربائي قادر على إمداد الشركات والمساكن بشكل مباشر، وهو قطاع لم تعالجه تقنيات الإضاءة القوسية الحالية. بحلول عام 1882، بدأت شركة Edison Illuminating Company المملوكة للمستثمرين عملياتها في مدينة نيويورك. صمم إديسون فائدته لمنافسة شركات إضاءة الغاز السائدة، مستندًا في بنيته التحتية على مصدر تيار مباشر بجهد 110 فولت (DC) مصمم لتشغيل مصباح متوهج عالي المقاومة، والذي قام بتطويره خصيصًا لهذا النظام. انتشرت أنظمة التيار المباشر لإديسون لاحقًا في جميع أنحاء المدن الأمريكية، مما أدى إلى إنشاء معيار فعلي، مع احتفاظ إديسون بالسيطرة على جميع التطورات التقنية وبراءات الاختراع الخاصة. أثبت التيار المباشر توافقه بشكل كبير مع المصابيح المتوهجة، والتي شكلت الحمل الكهربائي الأساسي خلال تلك الحقبة. علاوة على ذلك، تتكامل أنظمة التيار المباشر بسلاسة مع بطاريات التخزين، مما يوفر إمكانات مهمة لتسوية الحمل وطاقة الطوارئ أثناء انقطاع المولدات. سهلت سهولة موازنة مولدات التيار المباشر التشغيل الاقتصادي، مما أتاح استخدام وحدات أصغر خلال فترات انخفاض الطلب وتعزيز موثوقية النظام بشكل عام. طور إديسون أيضًا جهازًا لقياس الفواتير على أساس الاستهلاك، على الرغم من أن هذا الجهاز كان متوافقًا حصريًا مع التيار المباشر. علاوة على ذلك، أثبت التيار المباشر فعاليته مع المحركات الكهربائية، وهي ميزة كبيرة حافظ عليها طوال ثمانينيات القرن التاسع عشر. ومع ذلك، كان أحد القيود الكبيرة على نظام التيار المباشر لإديسون هو تشغيله الثابت بجهد 110 فولت من التوليد إلى الاستخدام النهائي، مما أدى إلى نطاق نقل مقيد. للتخفيف من تكلفة الموصلات النحاسية الباهظة الثمن، كان من الضروري أن تكون محطات التوليد في موقع مركزي داخل المراكز السكانية، لتخدم العملاء ضمن دائرة نصف قطرها ميل واحد تقريبًا.
جورج وستنجهاوس وظهور التيار المتردد
في عام 1884، دخل جورج وستنجهاوس، وهو مخترع ورجل أعمال مقيم في بيتسبيرج، بنسلفانيا، صناعة الإضاءة الكهربائية من خلال البدء في تطوير نظام التيار المباشر (DC) وإشراك ويليام ستانلي الابن في تطويره. في العام التالي، عام 1885، صادف وستنجهاوس مقالًا في المجلة التقنية البريطانية الهندسة يشرح بالتفصيل أنظمة التيار المتردد الناشئة. في الوقت نفسه، حقق التيار المتردد ميزة كبيرة على التيار المباشر بسبب اختراع المحولات، مما مكن من رفع الجهد الكهربائي للنقل لمسافات طويلة ومن ثم خفضه إلى مستوى آمن للمستخدمين النهائيين التجاريين والسكنيين. سمحت هذه الفولتية المرتفعة لمحطة توليد مركزية واحدة بتزويد مناطق واسعة بالطاقة، تشمل دوائر يصل طولها إلى 7 أميال (11 كم). أدرك وستنجهاوس أن هذا يمثل فرصة لبناء نظام كهربائي تنافسي حقيقي، بدلاً من مجرد تطوير نظام إضاءة آخر متميز بشكل هامشي مصمم للتحايل على براءات اختراع إديسون. علاوة على ذلك، أدى نطاق النقل القصير المتأصل في محطات التيار المستمر المركزية التابعة لشركة Edison إلى إنشاء مناطق محرومة فيما بينها، والتي يمكن لشركة Westinghouse إمدادها بسهولة بطاقة التيار المتردد.
في عام 1885، حصلت وستنجهاوس على حقوق براءة الاختراع الأمريكية لمحول صممه المهندس الفرنسي لوسيان جولارد، وهو مشروع مدعوم ماليًا من قبل المهندس البريطاني جون ديكسون جيبس. قام بعد ذلك باستيراد العديد من محولات "Gaulard – Gibbs" ومولدات التيار المتردد من شركة Siemens لبدء العمل التجريبي على نظام الإضاءة المعتمد على التيار المتردد في بيتسبرغ. خلال نفس العام، استخدم ويليام ستانلي تصميم ومفاهيم Gaulard-Gibbs من شركة Z.B.D المجرية. محول للهندسة أول محول عملي. تأسست شركة وستنجهاوس للكهرباء رسميًا في أوائل عام 1886.
في مارس 1886، وبدعم من وستنجهاوس، نشر ستانلي أول نظام طاقة تيار متردد متعدد الجهد، وهو عبارة عن تركيب توضيحي للإضاءة المتوهجة، في غريت بارينغتون، ماساتشوستس. تم توسيع هذا النظام لاحقًا لإضاءة 23 شركة على طول الشارع الرئيسي، مما أظهر الحد الأدنى من فقدان الطاقة على مسافة تزيد عن 4000 قدم. لقد استخدمت محولات لتقليل جهد التيار المتردد على مستوى الشارع من 500 فولت إلى 100 فولت، وهو مناسب لتشغيل المصابيح المتوهجة في المباني الفردية. بحلول خريف عام 1886، نجح وستنجهاوس وستانلي وأوليفر بي. شالينبرجر في بناء أول نظام طاقة تيار متردد تجاري في الولايات المتحدة، ويقع في بوفالو، نيويورك.
انتشار التيار المتردد
بحلول أواخر عام 1887، قامت وستنجهاوس بتشغيل 68 محطة طاقة تعمل بالتيار المتردد، في حين حافظت شركة إديسون على 121 منشأة تعمل بالتيار المباشر (DC). ومما زاد من تعقيد موقف إديسون في السوق، قيام شركة طومسون-هيوستن للكهرباء، ومقرها في لين، ماساتشوستس، وهي شركة منافسة تقدم أنظمة التيار المتردد والتيار المستمر، بإنشاء 22 محطة طاقة. قامت شركة Thomson-Houston بتوسيع عملياتها بشكل نشط، وخففت بشكل استراتيجي نزاعات براءات الاختراع مع شركة Westinghouse من خلال اتفاقيات مختلفة، بما في ذلك الترتيبات الإقليمية لشركات الإضاءة، ومدفوعات حقوق الملكية لبراءة اختراع محول Stanley AC، والترخيص المتبادل لشركة Westinghouse لاستخدام براءة اختراع اللمبة المتوهجة Sawyer-Man. إلى جانب شركتي طومسون-هيوستن وبرش، ضم السوق منافسين مهمين آخرين مثل شركة الإضاءة الأمريكية وشركة ووترهاوس إلكتريك لايت. قامت كل من هذه الكيانات بتطوير أنظمة طاقة كهربائية خاصة بها، وتقنيات الإضاءة القوسية، وتصميمات المصابيح المتوهجة للاستخدام السكني، مما أدى إلى استمرار الدعاوى القضائية والصراعات على براءات الاختراع فيما بينها ومع شركة Edison.
مخاوف تتعلق بالسلامة
أعرب إليهو طومسون، المرتبط بشركة Thomson-Houston، عن مخاوف كبيرة فيما يتعلق بسلامة مكيفات الهواء. لقد كرس جهودًا كبيرة لتطوير مانع الصواعق لخطوط الطاقة عالية التوتر ومفتاح انفجار مغناطيسي قادر على إيقاف تشغيل النظام أثناء زيادة الطاقة، وهي آلية أمان غائبة عن نظام وستنجهاوس. كان لدى طومسون أيضًا مخاوف بشأن نشر المعدات بعد البيع، متوقعًا أن العملاء قد ينخرطون في ممارسة خطيرة تتمثل في تركيب عدد كبير جدًا من الأضواء والمولدات. علاوة على ذلك، اعتبر أن استخدام الإضاءة بالتيار المتردد في الأماكن السكنية أمر بالغ الخطورة، مما دفع الشركة إلى تأجيل مثل هذه التركيبات حتى تطوير محول أكثر أمانًا.
نظرًا للمخاطر الكامنة في الخطوط الكهربائية ذات الجهد العالي، فرضت معظم المدن الأوروبية وشيكاغو في الولايات المتحدة تركيبها تحت الأرض. وعلى العكس من ذلك، كانت مدينة نيويورك تفتقر إلى مثل هذه المتطلبات وتمتلك الحد الأدنى من الرقابة التنظيمية. ونتيجة لذلك، بحلول أواخر عام 1887، أصبح تشابك الأسلاك العلوية الموجودة في مانهاتن لأنظمة الهاتف والتلغراف والحرائق والإنذار ضد السرقة أكثر تعقيدًا بسبب أسلاك نظام الإضاءة AC التي تم تركيبها بشكل عشوائي، وبعضها يحمل ما يصل إلى 6000 فولت. كان العزل على خطوط الكهرباء هذه بدائيًا. وصف أحد الكهربائيين فعاليته بأنها قابلة للمقارنة بـ "قطعة قماش مغطاة بدبس السكر"، كما أن التعرض البيئي أدى إلى تدهورها تدريجيًا. تم التخلي عن ما يقرب من ثلث الأسلاك من قبل الشركات البائدة، مما أدى إلى تدهورها ببطء وتسبب بعد ذلك في إتلاف خطوط التشغيل وقصر الدائرة الكهربائية. بالإضافة إلى الضرر الجمالي، أصبحت هذه الخطوط مصدرًا للإحباط العام عندما تسببت العاصفة الثلجية الكبرى في مارس 1888 في أضرار واسعة النطاق، وقطعت العديد من الخطوط وعطلت المرافق الأساسية للمدينة. حفز هذا الحدث مقترحات لنقل هذه الخطوط تحت الأرض، على الرغم من إحباط هذه الجهود بأمر قضائي من المحكمة بتأمين ويسترن يونيون. لقد تقدم التشريع الذي يلزم جميع المرافق بنقل خطوطها إلى قنوات تحت الأرض توفرها المدينة في غضون 90 يومًا ببطء عبر القنوات الحكومية، لكنه واجه معارضة قانونية من شركة إضاءة الولايات المتحدة، التي أكدت على السلامة الكامنة في خطوط التيار المتردد الخاصة بها.
معارضة إديسون للتيار المتردد
مع توسع أنظمة التيار المتردد (AC) تدريجيًا في المناطق التي تخدمها تقليديًا أنظمة التيار المباشر (DC)، ومع ظهور الشركات المتنافسة وكأنها تنتهك براءات اختراع إديسون، وخاصة تلك المتعلقة بالإضاءة المتوهجة، اشتدت تحديات شركة إديسون. أدت التكلفة المتصاعدة للنحاس إلى تفاقم النفقات المرتبطة بنظام التيار المستمر منخفض الجهد من إديسون، والذي استلزم موصلات نحاسية أثقل بكثير مقارنة بأنظمة التيار المتردد ذات الجهد العالي. حتى زملاء ومهندسو توماس إديسون دافعوا عن اهتمامه بتكنولوجيا التيار المتردد. خسرت فرق مبيعات إديسون باستمرار العقود البلدية لصالح المنافسين الذين يقدمون أنظمة تكييف أكثر اقتصادا. أكد إدوارد هيبرد جونسون، رئيس شركة Edison Electric Illuminating Company، أن الاعتماد الحصري على أنظمة التيار المستمر من شأنه أن يمنع الشركة من العمل في المدن الصغيرة وحتى في العديد من المدن متوسطة الحجم. على الرغم من أن شركة Edison Electric تمتلك خيار براءة اختراع لمحول ZBD وتقرير داخلي سري من عام 1886 من قبل المهندس الكهربائي فرانك سبراغ يوصي باعتماد التيار المتردد، إلا أن توماس إديسون ظل معارضًا لهذا المفهوم.
بعد تركيب نظام وستنجهاوس الأولي واسع النطاق، أعرب إديسون عن مخاوفه العميقة فيما يتعلق بتكنولوجيا التيار المتردد. في رسالة خاصة إلى إدوارد جونسون في نوفمبر 1886، تنبأ إديسون، "تمامًا كما هو مؤكد الموت وستنجهاوس سوف يقتل العميل في غضون ستة أشهر بعد أن يضع نظامًا من أي حجم، فقد حصل على شيء جديد وسيتطلب قدرًا كبيرًا من التجارب لجعله يعمل عمليًا." من الواضح أن إديسون كان يعتقد أن الفولتية المرتفعة المميزة لأنظمة التيار المتردد كانت خطيرة للغاية وستتطلب سنوات عديدة من التطوير لتحقيق نظام آمن وفعال. كان الهدف الأساسي في تصميم نظام التيار المباشر (DC) الخاص به هو ضمان السلامة وتخفيف التصور العام السلبي عن الوفيات؛ كان يخشى أن تؤدي الوفاة الناجمة عن سوء تركيب نظام التيار المتردد إلى إعاقة التبني العام للكهرباء. يبدو أن فهم إديسون لميكانيكا نظام التيار المتردد واسع النطاق، حيث حدد أوجه القصور الملحوظة. أدت أوجه القصور هذه، إلى جانب النفقات الرأسمالية الكبيرة اللازمة لتمويل محطات توليد كبيرة جدًا، إلى استنتاج أن مشاريع تكييف الهواء تقدم الحد الأدنى من فوائد التكلفة. علاوة على ذلك، أكد إديسون أن التيار المستمر يمثل نظامًا متفوقًا، وهي حقيقة كان واثقًا من أن الجمهور سيعترف بها في النهاية، وأعرب عن شكوكه في أن الشركات المنافسة كانت تستخدم ما اعتبره تقنية تيار متردد أقل جودة في المقام الأول للتحايل على براءات اختراع التيار المباشر الحالية الخاصة به.
في فبراير 1888، نشر إدوارد جونسون، رئيس شركة إديسون إلكتريك آنذاك، كتيبًا مكونًا من 84 صفحة بعنوان "تحذير من شركة إديسون إلكتريك لايت." تم توزيع هذه الوثيقة على الصحف والشركات التي اشترت أو كانت تنوي شراء معدات كهربائية من منافسي إديسون، بما في ذلك وستنغهاوس وطومسون-هيوستن. وأكد الكتيب أن هؤلاء المنافسين كانوا ينتهكون براءات اختراع إديسون للإضاءة المتوهجة والابتكارات الكهربائية الأخرى. وحذرت المشترين المحتملين من أنهم قد يواجهون نتائج قانونية سلبية إذا تم التحقق من صحة براءات الاختراع هذه بشكل قانوني. بالإضافة إلى ذلك، أكد المنشور على السلامة والكفاءة المزعومتين للتيار المباشر، مدعيًا أن التيار المستمر لم يكن مسؤولاً عن أي حالة وفاة، وشمل المنشور روايات صحفية توضح بالتفصيل حالات الصعق الكهربائي العرضية المنسوبة إلى التيار المتردد.
التنفيذ الكهربائي
تزامن التوسع في أنظمة الإضاءة القوسية مع زيادة في التقارير عن الوفيات الناجمة عن الفولتية العالية المعنية، والتي تؤثر عادةً على عمال الخطوط المطمئنين. ويمثل هذا ظاهرة جديدة ومحيرة، ويبدو أنها تؤدي إلى عجز الضحايا على الفور. هناك حادثة ملحوظة وقعت في عام 1881، شملت وفاة عامل رصيف مخمور بسبب اتصاله بمولد كهربائي كبير، مما دفع ألفريد ب. ساوثويك، وهو طبيب أسنان من بوفالو، نيويورك، إلى التحقيق في التطبيقات المحتملة لهذا التأثير غير العادي. بالتعاون مع الطبيب المحلي جورج إي. فيل وBuffalo ASPCA، أجرى ساوثويك تجارب تتضمن الصعق الكهربائي للعديد من الكلاب الضالة لتطوير طريقة كهربائية للقتل الرحيم للحيوانات. منشورات ساوثويك في عامي 1882 و1883، والتي اقترحت الصعق بالكهرباء كبديل للشنق، باستخدام نظام تقييد يشبه كرسي الأسنان ("كرسي كهربائي")، حظيت باهتمام السياسيين في ولاية نيويورك. كان هؤلاء المسؤولون يبحثون بنشاط عن طريقة إعدام أكثر موثوقية بعد سلسلة من عمليات الشنق الإشكالية. ونتيجة لذلك، أوصت لجنة أنشأها حاكم نيويورك ديفيد بي. هيل عام 1886، وتضمنت ساوثويك، رسميًا في عام 1888 بتنفيذ عمليات الإعدام بالكهرباء باستخدام الكرسي الكهربائي.
تشير الدلائل المبكرة إلى أن طريقة الإعدام الجديدة هذه سوف تتشابك مع "حرب التيارات" الجارية. خلال مرحلة التحقيق، وزعت اللجنة استبيانات على مئات المهنيين القانونيين والطبيين لالتماس وجهات نظرهم، كما استشارت خبراء كهربائيين، بما في ذلك إليهو طومسون وتوماس إديسون. في أواخر عام 1887، عندما اقترب عضو اللجنة ساوثويك من إديسون بشأن عقوبة الإعدام، أعرب المخترع عن معارضته لعقوبة الإعدام ورغبته في البقاء غير متورط. ومع ذلك، وبعد تشجيع إضافي، انتقد إديسون منافسه الأساسي في مجال الطاقة الكهربائية، جورج وستنجهاوس. تضمن هذا التفاعل، الذي من المحتمل أن يكون علامة على المشاركة الأولية في "حرب التيارات"، تأكيد إديسون في رسالة بتاريخ ديسمبر 1887 إلى ساوثويك بأن التيار الأكثر ملاءمة لعمليات الإعدام هو ذلك التيار الذي تنتجه "الآلات المتناوبة"، المصنعة بشكل أساسي في هذا البلد بواسطة جيو وستنجهاوس. بعد وقت قصير من سن مشروع القانون الذي يسمح بالتنفيذ بالكهرباء في يونيو 1888، استفسر مسؤول حكومي في نيويورك من إديسون عن استراتيجية التنفيذ المثلى لطريقة التنفيذ الجديدة في الولاية. كان رد إديسون الساخر هو: "قم بتوظيف المجرمين لديكم كعمال ملاحة في شركات الإضاءة الكهربائية في نيويورك."
معارضة التيار المتردد
أثارت الوفيات المتصاعدة المنسوبة إلى إضاءة الجهد العالي في جميع أنحاء البلاد، إلى جانب سلسلة من الوفيات في مدينة نيويورك خلال ربيع عام 1888 المرتبطة بإضاءة قوس التيار المتردد، إدانة إعلامية واسعة النطاق لـ "تيار إضاءة القوس القاتل" واللامبالاة الملحوظة من جانب شركات الإضاءة. شملت الوفيات البارزة شابًا يبلغ من العمر 15 عامًا في 15 أبريل، تعرض للصعق بالكهرباء بسبب كسر خط التلغراف الذي تم تنشيطه عن غير قصد بواسطة تيار متردد من شركة الإضاءة الأمريكية؛ كاتب بعد أسبوعين، بسبب الاتصال بخط التيار المتردد؛ وعامل خط في شركة Brush Electric في مايو، أثناء قطع موصل التيار المتردد. حولت صحافة نيويورك تركيزها سريعًا من المناقشات المقارنة بين الإضاءة الكهربائية مقابل الإضاءة الغازية إلى تقارير عن حوادث "الموت بالأسلاك"، حيث أدى كل تقرير لاحق إلى تكثيف العداء العام تجاه أنظمة التيار المتردد ذات الجهد العالي والبنية التحتية الكهربائية الخطرة والمعقدة داخل المدينة.
حملة هارولد براون
في الخامس من يونيو عام 1888، قدم هارولد بي. براون، وهو مهندس كهربائي لم يكن له أي انتماء واضح لشركة إديسون في تلك المرحلة، خطابًا إلى محرر نيويورك بوست، يؤكد فيه أن المشكلة الأساسية تنبع من نظام التيار المتردد السائد. أكد براون أن أنظمة تكييف الهواء كانت محفوفة بالمخاطر في جوهرها و"ملعونة"، مشككًا في الأساس المنطقي لتعرض الجمهور إلى "الخطر المستمر من الموت المفاجئ" لمجرد تسهيل اعتماد المرافق لبنية تحتية أكثر اقتصادًا للتكييف.
في وقت مبكر من الانتقادات المتصاعدة للتكييف، سعى جورج وستنجهاوس إلى تخفيف الأجواء المثيرة للجدل، وأرسل خطابًا في 7 يونيو 1888. وقدم دعوة إلى توماس إديسون لعقد اجتماع في بيتسبرغ، قائلاً: "أعتقد أن هناك محاولة منهجية من جانب بعض الأشخاص لإحداث قدر كبير من الأذى وخلق أكبر قدر ممكن من الاختلاف بين شركة إديسون وشركة ويستنجهاوس للكهرباء، في حين يجب أن تكون هناك ظروف مختلفة تمامًا." اعترف إديسون بالدعوة لكنه رفض قائلاً: "إن عملي في المختبر يستهلك كل وقتي". في 8 يونيو، دافع براون شخصيًا أمام مجلس التحكم الكهربائي في نيويورك، طالبًا إدراج رسالته المنشورة في سجل الاجتماع الرسمي والدعوة إلى لوائح صارمة للتيار المتردد، وتحديدًا سقف جهد 300 فولت، مما يجعل التيار المتردد غير عملي إلى حد كبير لنقل الطاقة. ظهرت العديد من الحجج المضادة لتأكيدات براون في الصحف والمراسلات مع مجلس الإدارة، مما سلط الضوء في كثير من الأحيان على افتقاره إلى الأدلة العلمية التي تثبت الخطر الكبير للتيار المتردد مقارنة بالتيار المستمر. أكد وستنجهاوس، من خلال رسائل إلى الصحف المختلفة، على حدوث حرائق منسوبة إلى معدات التيار المستمر وألمح إلى تلاعب إديسون ببراون، وهو اتهام دحضه براون باستمرار.
ووثق عدد يوليو من المجلة الكهربائية العرض الذي قدمه براون إلى مجلس التحكم الكهربائي في نيويورك، إلى جانب الخطاب المستمر داخل الجمعيات الفنية فيما يتعلق بمزايا كل من التيار المستمر والتيار المتردد، مع ملاحظة ما يلي:
تجري معركة التيارات هذا الأسبوع في نيويورك.
خلال اجتماع يوليو التالي لمجلس التحكم الكهربائي، واجهت انتقادات براون للتيار المتردد، وحتى فهمه الأساسي للكهرباء، تدقيقًا من مهندسي الكهرباء الآخرين، بما في ذلك العديد من المهندسين التابعين لشركة وستنجهاوس. في هذه الجلسة، قدم أنصار التيار المتردد روايات قصصية من كهربائيين تشرح بالتفصيل كيفية نجاتهم من صدمات التيار المتردد بجهد يصل إلى 1000 فولت، مؤكدين أن التيار المستمر يمثل خطرًا أكبر.
مظاهرات براون
براون، الذي كان حازمًا في هدفه المتمثل في إثبات الخطر الكبير للتيار المتردد على التيار المباشر، اتصل في النهاية بتوماس إديسون للاستفسار عن استخدام الأجهزة التجريبية. قام إديسون على الفور بتقديم دعمه لحملة براون ضد شركات التيار المتردد. بعد ذلك، تم تزويد براون بمساحة ومعدات معملية في منشأة إديسون ويست أورانج بولاية نيوجيرسي، إلى جانب مساعدة المختبر آرثر كينيلي.
قام براون بإشراك الأطفال المحليين في شراء الكلاب الضالة لإجراء تجاربه التي تتضمن التيار المباشر والمتردد. بعد تجارب مكثفة أدت إلى نفوق العديد من الكلاب، أجرى براون مظاهرة عامة في 30 يوليو داخل قاعة المحاضرات في كلية كولومبيا. على الرغم من مطالبة العديد من الحاضرين بصوت عالٍ بوقف المظاهرة ومغادرة الآخرين، قام براون بتعريض كلب محصور لصدمات متعددة، مما أدى تدريجياً إلى زيادة مستويات التيار المباشر حتى 1000 فولت، والتي نجا منها الحيوان. بعد ذلك، استخدم براون 330 فولتًا من التيار المتردد، مما أدى إلى وفاة الكلب. وبعد أربعة أيام، قام بتنظيم مظاهرة ثانية للرد على تأكيدات النقاد بأن التعرض الأولي للتيار المباشر ربما أضعف الكلب قبل وفاته. خلال هذه المظاهرة اللاحقة، تم قتل ثلاثة كلاب في تتابع سريع باستخدام 300 فولت من التيار المتردد. أعرب براون لأحد زملائه عن اقتناعه بأن هذا العرض التوضيحي سيجبر مجلس التحكم الكهربائي في نيويورك على تقييد تركيبات التيار المتردد بـ 300 فولت. على الرغم من فشل حملة براون للحد من التيار المتردد إلى 300 فولت في النهاية، إلا أن التشريع الذي يقترح مثل هذه القيود قد تم إقراره تقريبًا في أوهايو وفيرجينيا.
التعاون مع إديسون
إن العوامل المحددة التي دفعت براون إلى صدارة مناظرة التيار المتناوب ودوافعه الأساسية تظل غامضة؛ ومع ذلك، تشير الروايات التاريخية إلى وجود علاقة تعاونية متطورة بين شركة إديسون وبراون. تشير سجلات إديسون إلى أن فرانسيس إس هاستينغز، أمين صندوق شركة Edison Electric Light، تصور استراتيجية استخدام براون والعديد من أطباء نيويورك لتشويه سمعة شركة Westinghouse وغيرها من الشركات التي تعمل بالتيار المتردد. وبحسب ما ورد كانت هذه المبادرة ردًا على ما اعتبره هاستينغز ممارسات عطاءات غير أخلاقية من قبل وستنجهاوس لعقود الإضاءة في دنفر ومينيابوليس. سهّل هاستينغز الاتصال بين براون وإديسون وحافظ على التواصل المستمر مع براون. يبدو أن شركة Edison Electric قامت بتمويل بعض منشورات براون المتعلقة بمخاطر التيار المتردد. علاوة على ذلك، أرسل توماس إديسون بنفسه خطابًا إلى حكومة مدينة سكرانتون بولاية بنسلفانيا، يؤيد فيه براون باعتباره مرجعًا في مخاطر التيار المتردد. تم الكشف عن جوانب هذا التعاون في رسائل مسروقة من مكتب براون وتم نشرها لاحقًا في أغسطس 1889.
اكتساب براءات الاختراع واندماج الشركات
خلال هذه الفترة، خصصت شركة Westinghouse باستمرار موارد مالية وهندسية كبيرة لإنشاء نظام تيار متردد متكامل تمامًا. لتأمين السيطرة على براءات اختراع مصابيح سوير مان، استحوذت وستنجهاوس على شركة Consolidated Electric Light في عام 1887. وشملت عمليات الاستحواذ الأخرى شركة Waterhouse Electric Light Company في عام 1888 وشركة الإضاءة الأمريكية في عام 1890، والتي زودت شركة Westinghouse بأنظمة إضاءة قوسية خاصة والتحكم في جميع براءات اختراع المصابيح المتوهجة الهامة التي لا يملكها إديسون. في أبريل 1888، قام مهندس وستنجهاوس أوليفر ب. شالينبرجر بتطوير مقياس تحريضي يستخدم مجالًا مغناطيسيًا دوارًا لقياس التيار المتردد، وبالتالي تمكين الشركة من حساب استهلاك الكهرباء للعملاء بدقة. بحلول يوليو 1888، كانت وستنجهاوس قد دفعت مبلغًا كبيرًا لترخيص براءات اختراع نيكولا تيسلا في الولايات المتحدة لمحرك تحريضي يعمل بالتيار المتردد متعدد الأطوار وحصلت على خيار براءة اختراع لتصميم محرك تحريضي لجاليليو فيراريس. في حين أن الحصول على محرك تيار متردد قابل للحياة زود شركة وستنجهاوس ببراءة اختراع مهمة لبناء نظام تيار متردد شامل، إلا أن النقص النقدي العام للشركة بحلول عام 1890 استلزم توقفًا مؤقتًا في التطوير. أصبحت التحديات المتمثلة في تأمين التمويل لمثل هذه المؤسسة كثيفة رأس المال عائقًا كبيرًا أمام الشركة، وكان عام 1890 هو الأول من عدة محاولات قام بها المستثمر جي بي مورجان للاستحواذ على شركة وستنجهاوس إلكتريك.
في الوقت نفسه، اتبعت طومسون-هيوستن استراتيجية توسع، حيث استحوذت على سبع شركات كهربائية أصغر، أبرزها شركة Brush Electric Company في عام 1889. وبحلول عام 1890، سيطرت طومسون-هيوستن على غالبية أنظمة الإضاءة القوسية في الولايات المتحدة وامتلكت مجموعة من براءات اختراع التيار المتناوب الأمريكية الخاصة بها. فشلت عدة اتفاقيات تجارية بين طومسون-هيوستن وويستنجهاوس في نهاية المطاف، وفي أبريل 1888، أبطل حكم قضائي جزئيًا براءة اختراع جالارد جيبس الأصلية الخاصة بشركة وستنجهاوس، ونص على أنها تغطي حصريًا المحولات المتصلة على التوالي.
بتيسير من الممول هنري فيلارد، خضعت كيانات شركة Edison لسلسلة من عمليات الدمج: Edison Lamp Company، وهي شركة تصنيع مصابيح مقرها في شرق نيوارك، نيو جيرسي؛ Edison Machine Works، وهي شركة منتجة للمولدات الكهربائية والمحركات الكهربائية الكبيرة في شينيكتادي، نيويورك؛ بيرجمان & الشركة، شركة تصنيع متخصصة في تركيبات الإضاءة الكهربائية والمقابس وأجهزة الإضاءة الأخرى؛ تم دمج شركة Edison Electric Light Company، وهي الذراع المالي وصاحب براءة الاختراع الذي يدعمه جيه بي مورجان وعائلة فاندربيلت لأبحاث الإضاءة الخاصة بإديسون. بلغ هذا الدمج ذروته بتأسيس شركة إديسون جنرال إلكتريك في يناير 1889، وهو مشروع تدعمه شركة دريكسيل ومورجان آند أمب؛ وجروسفينور لوري، مع تولي فيلارد الرئاسة. بعد ذلك، تم إنشاء سكة حديد سبراغ الكهربائية & تم دمج شركة السيارات في هذا الكيان الجديد.
تصعيد الصراع
خلال خريف عام 1888، اشتد الصراع الخطابي، الذي اتسم بانتقادات براون المباشرة لستنجهاوس. في نوفمبر، اعترض جورج وستنجهاوس رسميًا على ادعاء براون، المنشور في المهندس الكهربائي، زاعمًا أن أنظمة التيار المتردد (AC) الخاصة بشركة وستنجهاوس كانت مسؤولة عن 30 حالة وفاة. توصل تحقيق أجرته الصحيفة لاحقًا إلى أنه من الممكن ربط حالتي وفاة كحد أقصى بمنشآت وستنجهاوس.
ربط التيار المتردد وWestinghouse بالكرسي الكهربائي
بينما يفرض قانون الإجراءات الجنائية في نيويورك الصعق بالكهرباء بالكرسي الكهربائي، إلا أنه يفتقر إلى أحكام محددة تتعلق بنوع الكهرباء، أو شدة التيار، أو طريقة التوصيل، نظرًا للفهم الناشئ لهذه المعايير. تم تكليف جمعية الطب الشرعي في نيويورك، وهي جمعية غير رسمية للمهنيين الطبيين والقانونيين، بتحديد هذه التفاصيل. من أواخر عام 1888 إلى أوائل عام 1889، أجرت الجمعية سلسلة من التجارب على الحيوانات للتحقق من مستويات الجهد، وتكوين القطب الكهربائي وتحديد موضعه، والتوصيل الجلدي. خلال هذه الفترة، عمل هارولد براون كمستشار للمجتمع. ونتيجة لذلك، وسعت "حرب التيارات" نفوذها ليشمل كلاً من التطوير الفني للكرسي الكهربائي والخطاب الأوسع حول عقوبة الإعدام داخل الولايات المتحدة.
بعد إنشاء لجنة جمعية الطب الشرعي في سبتمبر 1888، قدم رئيسها فريدريك بيترسون - الذي ساعد براون في الصعق العام للكلاب بالتيار المتردد في كلية كولومبيا في يوليو 1888 - نتائج تلك التجارب إلى اللجنة. التأكيدات على أن التيار المتردد بطبيعته أكثر فتكًا من التيار المستمر، وبالتالي فهو الأمثل لعمليات الإعدام، واجهت التدقيق، حيث سلط العديد من أعضاء اللجنة الضوء على المنهجية غير العلمية لتجارب براون وتطبيقها على الحيوانات الأصغر من البشر. خلال جلسة نوفمبر، اقترحت اللجنة معيار 3000 فولت، لكن لم يتم تحديد نوع التيار المحدد، سواء المباشر أو المتناوب.
لتقديم أدلة أكثر تحديدًا إلى اللجنة فيما يتعلق بالقدرة القاتلة الفائقة للتيار المتردد مقارنة بالتيار المستمر، قام براون بالتنسيق مع فرانسيس س. هاستينغز، أمين صندوق شركة Edison Electric Light، لتأمين الوصول إلى مختبر West Orange. في 5 ديسمبر 1888، أجرى براون مظاهرة عامة في هذه المنشأة، تحت مراقبة الصحفيين وأعضاء جمعية الطب الشرعي ورئيس لجنة عقوبة الإعدام وتوماس إديسون. خلال هذه التجارب، استخدم براون التيار المتردد في جميع الاختبارات التي شملت حيوانات تتجاوز حجم الإنسان، بما في ذلك أربعة عجول وحصان معاق، تم قتل كل منها بطريقة رحيمة بـ 750 فولت من التيار المتردد. بعد هذه النتائج، أقر اجتماع جمعية الطب الشرعي في ديسمبر/كانون الأول استخدام 1000-1500 فولت من التيار المتردد لعمليات الإعدام. أبرزت تقارير الصحف المعاصرة أن جهد التيار المتردد المستخدم كان نصف الجهد الذي ينتقل عادةً عبر خطوط الطاقة الحضرية في المدن الأمريكية.
أدان وستنغهاوس هذه التجارب علنًا، واصفًا إياها بأنها مشهد متحيز يخدم مصالح ذاتية تم تنسيقه على أنه اعتداء مباشر على تكنولوجيا التيار المتردد. في رسالة نشرت في صحيفة نيويورك تايمز في 13 ديسمبر/كانون الأول، قام وستنجهاوس بتفصيل العيوب المنهجية في تجارب براون وكرر تأكيده على أن براون كان موظفًا في شركة إديسون. دحضت رسالة براون اللاحقة في 18 ديسمبر هذه الادعاءات وتحدى وستنجهاوس بشكل استفزازي في "مبارزة كهربائية"، مقترحًا أنه سيتحمل صدمات التيار المباشر المتزايدة تدريجيًا إذا رد وستنجهاوس بالمثل مع تعرضات للتيار المتردد المتصاعد المكافئ، مع اعتبار أول من يستسلم هو الخاسر. إلا أن وستنجهاوس رفضت هذا التحدي.
في مارس 1889، طلبت جمعية الطب الشرعي المساعدة الفنية من براون خلال سلسلة جديدة من التجارب المصممة لتحسين تكوين القطب الكهربائي ووضعه. حاول هاستينغز، أمين صندوق إديسون، شراء مولد تيار متردد من شركة وستنجهاوس لهذه التجارب لكنه لم ينجح. وبالتالي، تم إجراء التجارب على الحيوانات في مختبر إديسون ويست أورانج.
في نفس الوقت في شهر مارس، استفسر أوستن لاثروب، مشرف السجون، عما إذا كان براون يمكنه توفير جهاز الإعدام اللازم وتصميم الكرسي الكهربائي. رفض براون مهمة التصميم لكنه قبل العقد لتزويد المعدات الكهربائية المطلوبة. نظرًا لرفض الولاية الدفع مقدمًا، ورد أن براون طلب المساعدة من كل من شركة Edison Electric وشركة Thomson-Houston Electric Company في الحصول على المعدات. تطور هذا الوضع إلى جهد سري آخر للحصول على مولدات التيار المتردد من شركة وستنجهاوس للإمداد الحالي، والذي يبدو أنه تم تسهيله من قبل شركة إديسون وطومسون-هيوستن، المنافس الرئيسي لشركة وستنجهاوس للتيار المتردد. قامت شركة Thomson-Houston بتنسيق عملية الاستحواذ على ثلاثة مولدات تيار متردد من شركة Westinghouse عن طريق استبدالها بمولدات Thomson-Houston AC الجديدة. كان لدى تشارلز كوفين، رئيس طومسون-هيوستن، دافعان على الأقل لتأمين مولدات وستنجهاوس: كان يرغب في منع ربط معدات شركته بعقوبة الإعدام، وكان ينوي توضيح نقطة محددة. قام بتعويض براون بتنظيم اختبار كفاءة عام، بهدف دحض تأكيد وستنجهاوس على إنتاج مولدات أكثر كفاءة بنسبة 50%.
خلال ذلك الربيع، أصدر براون "الخطر المقارن على حياة التيار الكهربائي المتردد والمستمر"، وهو منشور يعرض تفاصيل التجارب على الحيوانات التي أجريت في مختبر إديسون وأكد أن التيار المتردد (AC) كان أكثر فتكًا بكثير من التيار المباشر (DC). تم توزيع هذا الكتيب المطبوع بشكل احترافي والمكون من 61 صفحة، والذي من المحتمل أن تموله شركة إديسون، على المسؤولين الحكوميين والصحف وقادة الأعمال في البلديات التي يزيد عدد سكانها عن 5000 نسمة.
في مايو 1889، عقب الحكم على ويليام كيملر، وهو تاجر متجول، باعتباره أول مجرم في نيويورك يُعدم بالكرسي الكهربائي، نشأ جدل كبير داخل الأعمدة الافتتاحية في نيويورك تايمز بشأن المصطلحات المناسبة لهذا الشكل الجديد من الإعدام. تضمنت المصطلحات المقترحة "Westinghoused" و"Gerrycide" (سمي على اسم إلبريدج جيري، رئيس لجنة عقوبة الإعدام)، و"Browned." أعربت التايمز عن رفضها الشديد لمصطلح "الصعق بالكهرباء"، وهو المصطلح الذي تم تبنيه في النهاية، ووصفت أنصاره بأنهم "جهلة مدعونون". أبلغ أحد محامي إديسون أحد زملائه أنه على الرغم من تفضيل إديسون لمصطلحات مثل dynamort، وampermort، وelectromort، إلا أنها لا تعتبر الأمثل، مع اعتبار "Westinghoused" الخيار الأفضل.
نداء كيملر
حُكم على ويليام كيملر بالإعدام بالكرسي الكهربائي في 24 يونيو 1889 تقريبًا؛ ومع ذلك، قبل تنفيذه، تم تقديم استئناف، بحجة أن العقوبة تنتهك الحظر الذي يفرضه دستور الولايات المتحدة على العقوبة القاسية وغير العادية. أصبح واضحًا لوسائل الإعلام والأطراف المعنية أن ويليام بورك كوكران، المحامي المؤثر سياسيًا والمكلف الذي قدم الاستئناف، كان يفتقر إلى أي ارتباط مباشر بالقضية ولكنه حافظ على علاقات واضحة مع شركة وستنجهاوس، التي كانت تمول خدماته القانونية ظاهريًا.
بدءًا من 9 يوليو في مدينة نيويورك، وفرت جلسات الاستماع لتقصي الحقائق على مستوى الولاية منصة لكوكران للاستفادة من خبرته الكبيرة كمحقق وخطيب، مستهدفًا براون وإديسون ومؤيديهما. كان هدفه الاستراتيجي هو إثبات أن براون قد تلاعب بنتائجه التجريبية فيما يتعلق بفدية التيار المتردد (AC) والتأكيد على أن الكهرباء لن تؤدي دائمًا إلى الموت، بل إلى العذاب المطول للمدانين. أثناء الاستجواب، تحدى كوكران مؤهلات براون في الهندسة الكهربائية واقترح وجود تواطؤ محتمل بين براون وإديسون، وهو الاتهام الذي دحضه براون باستمرار. قدم كلا الطرفين العديد من الشهود الذين قدموا روايات عن لقاءات كهربائية، بينما قدم المتخصصون الطبيون شهادات فيما يتعلق بالجهاز العصبي البشري والتوصيل الكهربائي للجلد. واجه براون ادعاءات بتزوير الاختبارات على الحيوانات من خلال الاستخدام السري للتيار المباشر المنخفض (DC) جنبًا إلى جنب مع التيار المتردد العالي. عُقدت جلسة استماع في مختبر إديسون ويست أورانج لاستعراض مقاومة الجلد للكهرباء، وكاد براون أن يدخل في مشاجرة جسدية مع ممثل وستنجهاوس، متهمًا إياه بالتجسس الصناعي داخل منشأة إديسون. أشارت التقارير الصحفية المعاصرة إلى أن الشهادات المتضاربة بشكل متكرر أثارت شكوكًا عامة بشأن قانون الصعق بالكهرباء؛ ومع ذلك، بعد شهادة إديسون، قبل الكثيرون تأكيدات "ساحر مينلو بارك" بأن 1000 فولت من التيار المتردد ستكون قاتلة بشكل لا لبس فيه.
وبعد تقديم الشهادات المجمعة وتقديم الحجج من كلا الجانبين، حكم القاضي إدوين داي ضد استئناف كيملر في 9 أكتوبر. وفي وقت لاحق، رفضت المحكمة العليا الأمريكية استئناف كيملر في 23 مايو. 1890.
أثناء الاستخدام الافتتاحي للكرسي الكهربائي في 6 أغسطس 1890، أخطأ الفنيون الحاضرون في حساب الجهد الكهربائي المطلوب لإعدام ويليام كيملر. بعد التفريغ الكهربائي الأولي، لوحظ أن كيملر لا يزال يتنفس. واستلزم الإجراء التكرار، مما دفع أحد المراسلين الحاليين إلى وصف الحدث بأنه "مشهد مروع، أسوأ بكثير من الشنق". قال جورج وستنجهاوس: "كان من الأفضل استخدام الفأس".
الكشف عن تواطؤ براون
في 25 أغسطس 1889، نشرت صحيفة نيويورك صن مقالًا بعنوان:
"من أجل العار يا براون! - حقائق مشينة حول مخطط القتل بالكهرباء؛ عمل شاذ لخبير دولة؛ تدفعه شركة كهرباء واحدة لإصابة آخر"
استند هذا العرض إلى 45 رسالة تم الحصول عليها بطريقة غير مشروعة من مكتب براون، والتي تضمنت تفاصيل جهوده التعاونية بشكل لا لبس فيه مع شركتي طومسون هيوستن وإديسون إلكتريك. يتألف الجزء الأكبر من هذه المراسلات من تبادلات بين براون وطومسون-هيوستن بشأن شراء ثلاثة مولدات وستنجهاوس لولاية نيويورك، بما في ذلك استخدام مولد واحد لتقييم الكفاءة. علاوة على ذلك، كشفت هذه الوثائق أن براون تلقى 5000 دولار من شركة إديسون إلكتريك لشراء فائض مولدات وستنجهاوس من طومسون-هيوستن. تضمنت الأدلة الإضافية على تورط إديسون رسائل من أمين صندوق إديسون هاستينغز، الذي أصدر تعليماته لبراون بتوزيع منشورات مناهضة للتيار المتردد على جميع المشرعين في ولاية ميسوري على نفقة الشركة. وثقت المراسلات أيضًا طلب براون لإرسال خطاب توصية من توماس إديسون إلى سكرانتون، بنسلفانيا، والتدريب الذي قدمه إديسون وآرثر كينيلي لبراون استعدادًا لشهادته الوشيكة في محاكمة الاستئناف في كيملر.
ظل براون غير متردد في هذا الكشف، واصفًا مساعيه لفضح وستنجهاوس بأنها مماثلة لملاحقة بقال يبيع السم تحت ستار السكر.
"ذعر الأسلاك الكهربائية"
شهد عام 1889 سلسلة أخرى من الوفيات المرتبطة بالتيار المتردد، بما في ذلك عامل خط في بوفالو، نيويورك، وأربعة عمال خط في مدينة نيويورك، وتاجر فواكه في نيويورك توفي عند الاتصال بين شاشة العرض وخط علوي. خلال اجتماع مع مجلس التحكم الكهربائي وشركات كهرباء التيار المتردد، نفى عمدة مدينة نيويورك هيو جيه جرانت تأكيدات السلامة المتأصلة في خطوط التيار المتردد، قائلاً: "نحصل على أخبار عن كل من يلمسها من خلال مكتب الطب الشرعي." في 11 أكتوبر 1889، كان جون فيكس، أحد عمال الخطوط في ويسترن يونيون، يعمل وسط شبكة كثيفة من الأسلاك الكهربائية العلوية، ظاهريًا على خطوط التلغراف ذات الجهد المنخفض، في منطقة مانهاتن الصاخبة. وبينما كان حشد من الناس يراقبون وقت الغداء، أمسك عن غير قصد بخط قريب كان، دون علمه، مقطوعًا على بعد بنايات بواسطة خط تيار متردد عالي الجهد. دخلت الصدمة الكهربائية من خلال يده اليمنى العارية وخرجت من حذاء التسلق الأيسر المرصع بالفولاذ. توفي فيكس على الفور تقريبًا، وانهار جسده في الأسلاك المتشابكة، واشتعلت النيران واشتعلت النيران لمدة ساعة تقريبًا بينما تجمع الآلاف من المتفرجين المرعوبين أدناه. على الرغم من أن خطوط شركة الولايات المتحدة المضيئة كانت قريبة، إلا أن المصدر الدقيق للطاقة القاتلة لم يتم تحديده بشكل نهائي.
أدى موت فيكس الذي حظي بتغطية إعلامية كبيرة إلى تجدد المخاوف العامة بشأن الخطوط الكهربائية العلوية، وهو الحدث الذي أطلق عليه فيما بعد "ذعر الأسلاك الكهربائية". تقاربت المسؤولية إلى حد كبير على شركة وستنجهاوس، حيث أدى استحواذ الشركة على العديد من شركات الإضاءة إلى انتشار الافتراض بأن زوال فيكس يعزى إلى إحدى الشركات التابعة لشركة وستنجهاوس. بعد وفاة فيكس، قامت الصحف بتضخيم الاحتجاج العام، مؤكدة أن حياة البشر "كانت أرخص لهذا الاحتكار من الأسلاك المعزولة" ودعت إلى محاكمة المديرين التنفيذيين لشركة تكييف الهواء بتهم القتل غير العمد. وفي 13 أكتوبر/تشرين الأول 1889، قالت صحيفة "تايمز بيكايون" في نيو أورليانز بشكل مشؤوم: "الموت لا يتوقف عند الباب، بل يأتي مباشرة إلى المنزل، وربما عندما تغلق الباب أو تشغل الغاز فإنك تُقتل". في الوقت نفسه، شهدت الصورة العامة لهارولد براون ترميمًا فوريًا تقريبًا، حيث تلتمس وسائل الإعلام وجهات نظره ويتابعه المراسلون في جميع أنحاء مدينة نيويورك أثناء قيامه بقياس التسرب الحالي من خطوط كهرباء التيار المتردد.
في ذروة حرب التيارات، دخل إديسون شخصيًا في الخطاب العام لأول مرة، حيث أدان التيار المتردد في مقال نشر في نوفمبر 1889 في North American Review، بعنوان "مخاطر الإضاءة الكهربائية". افترض إديسون أن دفن خطوط الجهد العالي لا يقدم أي حل حقيقي، معتبرًا أنه لن يؤدي إلا إلى نقل الوفيات تحت الأرض ويشكل "تهديدًا مستمرًا" قادرًا على قصور الدائرة الكهربائية مع الخطوط الأخرى، وبالتالي تعريض المنازل والحياة للخطر. وأكد أن الطريقة الوحيدة لضمان سلامة التيار المتردد تتضمن تقييد جهده وتعهد بأن شركة Edison Electric لن تنفذ أبدًا تكنولوجيا التيار المتردد تحت قيادته.
تم تصوير جورج وستنجهاوس على أنه خصم يحاول الدفاع عن منشآت التيار المتردد المثبتة على أعمدة، والتي زُعم أنه كان يعلم أنها خطرة. في البداية، واجه صعوبات في ردوده على استفسارات الصحفيين، محاولًا تعداد المخاطر الحضرية المختلفة التي تعتبر أكثر خطورة من تكييف الهواء. ومع ذلك، فإن رده اللاحق، الذي نُشر في مجلة North American Review، أظهر تحسنًا كبيرًا، مؤكدًا على أن نظام التيار المتردد/المحول الخاص به يستخدم جهدًا منزليًا أقل مقارنةً بنظام التيار المستمر الخاص بإديسون. كما سلط الضوء أيضًا على 87 حالة وفاة سنوية تُعزى إلى عربات الترام وإضاءة الغاز، مقارنًا ذلك بـ 5 حالات صعق كهربائي عرضية فقط وعدم وجود وفيات في المنزل مرتبطة بتيار التيار المتردد.
وكان من بين المتفرجين الذين شهدوا وفاة فيكس العديد من أعضاء مجلس محلي في نيويورك، نظرًا لقرب الحادث من مكاتب حكومة نيويورك. وقد دفعهم هذا الحادث المروع إلى سن تشريع يقضي بنقل المرافق تحت الأرض. حصلت شركات الكهرباء المتورطة على أمر قضائي لمنع الإزالة الفورية لخطوطها، لكنها أوقفت معظم عمليات الإضاءة حتى تم حل المشكلة، مما أدى إلى إغراق العديد من شوارع نيويورك في الظلام. وقد أكدت المحكمة العليا في نيويورك في نهاية المطاف على التشريع الذي يقضي بإزالة جميع خطوط المرافق. وبالتالي، تم تفكيك خطوط التيار المتردد، مما ترك العديد من شوارع مدينة نيويورك في ظلام دامس لبقية فصل الشتاء، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تقاعس مشرفي مدينة تاماني هول الذين يتقاضون أجورًا زائدة والذين تم تكليفهم بترتيب بناء "مترو أنفاق" تحت الأرض لاستيعاب هذه الخطوط.
انتهى الصراع حول التيارات الكهربائية.
على الرغم من النكسات الدعائية التي منيت بها وستنجهاوس، إلا أن "حرب التيارات" كانت على وشك الانتهاء، مع خسارة التيار المباشر لأرضيته تدريجيًا. ويعزى هذا التحول جزئيا إلى انسحاب توماس إديسون من قطاع الطاقة الكهربائية. تضاءل تأثير إديسون داخل مؤسسته بشكل كبير، خاصة بعد اندماج عام 1889 الذي أدى إلى تأسيس شركة إديسون جنرال إلكتريك، مما أدى إلى خسارته لسيطرة الأغلبية. بحلول عام 1890، أبلغ الرئيس هنري فيلارد بنيته التقاعد من صناعة الإضاءة، ثم كرّس جهوده لمشروع تكرير خام الحديد. ونتيجة لذلك، فإن معارضة إديسون القوية للتيار المتردد لم تعد تملي الاتجاه الاستراتيجي للشركة. في الواقع، بحلول عام 1889، كانت الشركات التابعة لشركة Edison Electric تدافع بنشاط عن دمج نقل طاقة التيار المتردد في بنيتها التحتية، وبحلول أكتوبر 1890، بدأت Edison Machine Works في تطوير المعدات المعتمدة على التيار المتردد.
مع تضاؤل مشاركة توماس إديسون في شركة Edison General Electric، بلغت "حرب التيارات" ذروتها في اندماج مالي كبير. هنري فيلارد، رئيس شركة إديسون جنرال إلكتريك ومهندس تأسيسها، واصل باستمرار توحيد شركته مع طومسون هيوستن أو وستنجهاوس. ظهرت لحظة مواتية في عام 1891، اتسمت بتراجع عام في السوق أدى إلى خلق تحديات تتعلق بالسيولة لجميع الشركات المعنية. بدأ فيلارد المناقشات مع طومسون هيوستن، التي أصبحت المنافس الرئيسي لشركة إديسون جنرال إلكتريك. تضمنت استراتيجية طومسون-هيوستن توفير التكاليف من خلال الحصول على براءات الاختراع، وفي بعض الأحيان الاستيلاء عليها. إن انتشار النزاعات حول براءات الاختراع، والتي تشمل ما يقرب من 60 دعوى قضائية جارية، إلى جانب الضغوط المالية الناجمة عن تقويض المنافسة من خلال مبيعات محطات التوليد بأقل من التكلفة، دفع بشكل كبير مفهوم الاندماج داخل الدوائر المالية. على الرغم من رفض إديسون الشديد ومحاولاته لعرقلة الاندماج، اعتقد فيلارد أن شركته، التي نجحت بعد ذلك في رفع دعوى قضائية بشأن براءات اختراع المصابيح المتوهجة، كانت في وضع يمكنها من إملاء شروط الاندماج. ومع ذلك، عندما تداولت لجنة من الممولين، بما في ذلك جي بي مورغان، بشأن الصفقة في أوائل عام 1892، تباينت النتيجة عن توقعات فيلارد. أشار تقييم مورغان إلى أن طومسون-هيوستن هي الكيان الأقوى ماليًا، مما أدى إلى اتفاق سري أُعلن عنه في 15 أبريل 1892، يمنح السيطرة الإدارية على شركة جنرال إلكتريك المشكلة حديثًا (مع حذف اسم إديسون) لقيادة طومسون-هيوستن. وبحسب ما ورد لم يتم إبلاغ توماس إديسون بهذا التطور إلا عشية إعلانه العام.
في غضون خمس سنوات، تم دمج شركات الكهرباء الخمسة عشر الأصلية في كيانين مهيمنين: جنرال إلكتريك وويستنجهاوس. كان هذا التوحيد بمثابة النهاية النهائية لـ "حرب التيارات". أدى اندماج شركة إديسون، التي ساهمت في الحصول على براءات اختراع الإضاءة المتوهجة، مع شركة طومسون-هيوستن، التي جلبت براءات اختراع التيار المتردد (AC)، إلى إنشاء شركة جديدة سيطرت على ثلاثة أرباع سوق الكهرباء في الولايات المتحدة. وفي وقت لاحق، قامت كل من جنرال إلكتريك ووستنجهاوس بالترويج بنشاط لأنظمة التيار المتردد. علنًا، حافظ إديسون على سلوك هادئ، حيث سلط الضوء لوسائل الإعلام على القيمة المتزايدة لسهمه الناتجة عن الصفقة؛ ومع ذلك، كان يشعر بالاستياء سرًا من نقل شركته وملكيتها الفكرية إلى شركة منافسة.
ما بعد ذلك
بينما انتهت "حرب التيارات" المؤسسية بضبط الأوضاع المالية، فإن التباعد الفني بين أنظمة التيار المباشر والتيار المتردد استلزم عملية تكامل أطول أمدا. مدفوعة بالتقدم الذي تم إحرازه في كل من الولايات المتحدة وأوروبا، تم التوفيق تدريجيا بين وفورات الحجم المتأصلة التي يوفرها التيار المتردد - والذي يتجلى في محطات توليد واسعة النطاق متصلة بأحمال بعيدة عبر النقل لمسافات طويلة - مع ضرورة التفاعل مع البنى التحتية الكهربائية المتنوعة القائمة. تشتمل هذه الأنظمة القديمة على تيار متردد أحادي الطور، وتيار متردد متعدد الطور، والإضاءة المتوهجة ذات الجهد المنخفض، والإضاءة القوسية ذات الجهد العالي، ومحركات التيار المستمر التشغيلية في المنشآت الصناعية وشبكات الترام. ضمن النظام العالمي المتصور، تم التغلب مؤقتًا على هذه الفوارق التكنولوجية من خلال اختراع المحولات الدوارة ومولدات المحركات، مما سهل ربط العديد من الأنظمة القديمة بشبكة التيار المتردد الناشئة. وقد تم التخلص التدريجي من هذه الحلول المؤقتة بشكل منهجي مع إحالة البنى التحتية القديمة إلى التقاعد أو التحديث.
في مايو 1892، حصلت شركة وستنجهاوس إلكتريك على عقد كهربة المعرض الكولومبي العالمي في شيكاغو، حيث قدمت عرضًا أعلى من شركة جنرال إلكتريك. على الرغم من عدم تحقيق أي ربح من هذا المسعى، إلا أن عرضهم الناجح لنظام تيار متردد عالمي آمن وفعال وقابل للتكيف بدرجة عالية، والذي يعمل على تشغيل البنية التحتية الكهربائية المتنوعة للمعرض، ضمن لهم لاحقًا العطاء في وقت لاحق من ذلك العام لبناء محطة طاقة تيار متردد في شلالات نياجرا. حصلت شركة جنرال إلكتريك (GE) لاحقًا على عقود لخطوط نقل التيار المتردد والمحولات ضمن مشروع نياجرا، وتمت مشاركة المزيد من العطاءات للأعمال المتعلقة بنياجرا مع جنرال إلكتريك. تقدمت هذه الشركة بسرعة في مجال التيار المتردد، ويُعزى ذلك جزئيًا إلى تشارلز بروتيوس ستاينميتز، عالم الرياضيات البروسي المعروف بأنه أول من فهم طاقة التيار المتردد بشكل شامل من منظور رياضي صارم. لتعزيز تصميم المحولات والمولدات والمحركات وغيرها من الأجهزة الكهربائية، قامت شركة جنرال إلكتريك بتعيين العديد من المهندسين المهرة.
في أوروبا، تم بالفعل تنفيذ نظام نقل ثلاثي الأطوار وثلاثة أسلاك في المعرض الكهروتقني الدولي لعام 1891. وهناك، نجح ميخائيل دوليفو-دوبروفولسكي في نقل الطاقة الكهربائية لمسافة تزيد عن 176 كيلومترًا بكفاءة 75% باستخدام هذا النظام. خلال نفس العام، قام دوليفو دوبروفولسكي أيضًا بتطوير محول ثلاثي الطور، وهو المحرك التحريضي ذو الدائرة القصيرة (القفص السنجابي)، وصمم أول محطة للطاقة الكهرومائية ثلاثية الطور في العالم.
استمرت الدعاوى القضائية المستمرة بشأن براءات الاختراع في إعاقة الشركتين واستنزاف مواردهما المالية. وبالتالي، في عام 1896، قام جي بي مورجان بتيسير اتفاقية مشاركة براءات الاختراع بين الكيانين، والتي ظلت سارية لمدة أحد عشر عامًا.
في عام 1897، قام إديسون بتجريد أسهمه المتبقية في شركة Edison Electric Illuminating في نيويورك لتمويل النموذج الأولي لمصنعه لتكرير خام الحديد. بحلول عام 1908، ورد أن إديسون اعترف لجورج ستانلي، ابن مخترع محولات التيار المتردد ويليام ستانلي الابن، "أخبر والدك أنني كنت مخطئًا"، وهو ما تم تفسيره على نطاق واسع على أنه اعتراف بتقليله السابق من إمكانات تطور التيار المتردد.
أنظمة التيار المباشر الثابتة والقديمة
استمرت أنظمة التيار المباشر (DC) في بعض المناطق الحضرية حتى القرن العشرين. على سبيل المثال، احتفظ وسط هلسنكي بشبكة العاصمة حتى أواخر الأربعينيات، في حين تم التخلص التدريجي من البنية التحتية المتضائلة للعاصمة في ستوكهولم في أواخر السبعينيات. في المواقع التي ظلت فيها شبكات التيار المستمر عاملة، تم استخدام محطات مقوم صمام القوس الزئبقي لتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر. في الستينيات، استمرت مناطق محددة في بوسطن، ماساتشوستس، بما في ذلك أقسام من شارع بيكون وشارع الكومنولث، في استخدام طاقة التيار المستمر بقدرة 110 فولت. أدى هذا غالبًا إلى إتلاف العديد من الأجهزة الصغيرة، مثل مجففات الشعر والفونوغراف، المملوكة لطلاب جامعة بوسطن الذين تجاهلوا التحذيرات المتعلقة بإمدادات الكهرباء.
حافظت شركة Consolidated Edison، وهي شركة الكهرباء في مدينة نيويورك، على إمدادات التيار المباشر (DC) للعملاء الذين اعتمدوها في أوائل القرن العشرين، وذلك في المقام الأول لعمليات المصاعد. يتميز فندق نيويوركر، الذي تم بناؤه عام 1929، بمحطة كبيرة لتوليد الطاقة بالتيار المستمر ولم ينتقل بشكل كامل إلى خدمة التيار المتردد حتى الستينيات. والجدير بالذكر أن هذا المبنى هو المكان الذي أقام فيه رائد التيار المتردد نيكولا تيسلا خلال سنواته الأخيرة وحيث توفي في عام 1943. كما استخدمت مسارح برودواي في مدينة نيويورك خدمات التيار المستمر حتى عام 1975، مما استلزم تشغيل لوحات باهتة مقاومة يدوية قديمة بواسطة العديد من عمال المسرح. توقفت هذه الممارسة مع إدخال التحكم المحوسب في الإضاءة ومخفتات الثايرستور (SCR) إلى برودواي من خلال المسرحية الموسيقية A Chorus Line، مما أدى في نهاية المطاف إلى تحويل مسارح نيويورك إلى التيار المتردد.
بدأت شركة Consolidated Edison في الإلغاء التدريجي لخدمة التيار المباشر في يناير 1998. وفي تلك المرحلة، كان 4600 عميل لا يزالون يستخدمون التيار المستمر. بحلول عام 2006، انخفض هذا العدد إلى 60 عميلًا فقط للتيار المستمر، وبلغ ذلك ذروته بإيقاف التوزيع النهائي للتيار المباشر لشركة Con Edison في 14 نوفمبر 2007. وتم بعد ذلك تجهيز عملاء التيار المستمر المتبقين بمقومات التيار المتردد إلى التيار المستمر في الموقع. اعتبارًا من عام 2012، واصلت شركة باسيفيك للغاز والكهرباء توريد طاقة التيار المستمر إلى مواقع محددة في سان فرانسيسكو، خاصة للمصاعد. تم تسهيل هذا الإمداد من خلال ما يقرب من 200 مقوم، يخدم كل منها ما بين 7 إلى 10 عملاء.
في المملكة المتحدة، قام مجلس توليد الكهرباء المركزي بتشغيل محطة توليد تيار مستمر بقدرة 200 فولت في محطة كهرباء بانك سايد في لندن حتى عام 1981. وقد زودت هذه المنشأة الطاقة حصريًا لآلات الطباعة التي تعمل بالتيار المستمر الموجودة في شارع فليت، الذي كان آنذاك مركز صناعة الصحف في المملكة المتحدة. تم إيقاف تشغيل المحطة في وقت لاحق من عام 1981، بالتزامن مع انتقال صناعة الصحف إلى منطقة دوكلاندز الناشئة واعتمادها للمعدات الحديثة التي تعمل بالتيار المتردد.
تسهل أنظمة التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) نقل الطاقة الكهربائية على نطاق واسع من مرافق التوليد عن بعد، وتتيح توصيل الطاقة عبر الكابلات البحرية، وتسمح بالربط البيني لأنظمة التيار المتناوب المتميزة.
مفهوم حرب التنسيق.
- تنسيق الحرب
- التطور التاريخي لنقل الطاقة الكهربائية.
- المسار التاريخي للهندسة الإلكترونية.
- نظرة تاريخية للهندسة الكهربائية والإلكترونية.
- توبسي، فيل يرتبط بشكل خاص بـ "حرب التيارات" في الثقافة الشعبية.
المراجع
- الاقتباسات
- قائمة المراجع
بيرتون، بيير (1997). نياجرا: تاريخ الشلالات. نيويورك: كودانشا الدولية. ردمك 978-1-56836-154-3.
- بيرتون، بيير (1997). نياجرا: تاريخ الشلالات. نيويورك: كودانشا الدولية. رقم ISBN 978-1-56836-154-3.بوردو، سانفورد بي. (1982). من فولت إلى هيرتز - صعود الكهرباء: من البوصلة إلى الراديو من خلال أعمال ستة عشر من رجال العلم العظماء الذين تستخدم أسماؤهم في قياس الكهرباء والمغناطيسية. مينيابوليس، مينيسوتا: شركة بيرجيس للنشر ISBN 978-0-80874-908-0.إدكويست، تشارلز؛ هومين، ليف؛ تسيبوري، لينا ج. (2000). شراء التكنولوجيا العامة والابتكار. اقتصاديات العلوم والتكنولوجيا والابتكار. المجلد. 16. بوسطن: كلوير أكاديمي. رقم ISBN 978-0-79238-685-8."نظام جديد لمحركات ومحولات التيار المتناوب". المهندس الكهربائي. لندن، المملكة المتحدة: Biggs & Co.: 568–572، 18 مايو 1888."المشاكل الكهربائية العملية في شيكاغو". المهندس الكهربائي. لندن، المملكة المتحدة: بيغز آند أمب؛ شركة: 458–459، 484–485، و489–490، 12 مايو 1893.فوستر، أبرام جون (1979). مجيء العصر الكهربائي إلى الولايات المتحدة. نيويورك: مطبعة أرنو. ISBN 978-0-40511-983-5.
- "توماس إديسون يكره القطط". عرض الخنصر.17 يناير 2007.تشانغ ماريا. "حرب التيارات". جامعة كاليفورنيا في بيركلي. مؤرشفة من الأصلي في 26 تموز (يوليو) 2011.
- "توماس إديسون يكره القطط". عرض الخنصر.17 يناير 2007.تشانغ ماريا. "حرب التيارات". جامعة كاليفورنيا في بيركلي. مؤرشفة من الأصلي في 26 تموز (يوليو) 2011.