尽管斯万的电灯泡十分聪明地适应了19世纪末贵族的价值观，然而他刺激别人购买灯泡的计划有一个重要的缺陷，那就是没有供电设施。象阿姆斯特朗爵士这种人，他之所以有能力用上灯泡，是因为他拥有自己的一条河流，他在这条河上架起了水力发电机，用它一提供照明用的电力。这种发电的原理我们马上就要讲到。问题是，不是每一个人都拥有这样一条河流，既是一道风景，又能发电。
正当斯万点亮了一座房屋的时候，几千公里之外的爱迪生正计划点亮整个世界。随着成千上万只灯泡被生产出来，爱迪生的商业事业也迅速发展起来。他的公司在城市里铺设供电线路，然后把它们引到千家万户，从发电厂里出来的巨大电能使每一只只电灯发出了明亮的光芒。但是，也正是从这个时候开始，一场以科学的名义而发动的商业战争也即将拉开帷幕。
爱迪生的供电系统采用的是直流电。你可能听说过直流电，它本质上和平时所用的电池是一样的，当把电池接在电路中时，电流从正极出来，然后流回负极，永远按这一个方向流动（就象图4.18所示的那样，无论在什么时候，它总是从A流向B），这就叫直流电。
看起来我们是在讨论电源的正负极问题（事实上正是这样），在这个问题上，如果你觉得这是显而易见的，并且对居然要郑重地把它当作一个话题来讨论感到幼稚和奇怪的话，说明你还不知道除了这种电源之外，还有另一种截然不同的电源。
和直流电源一样，这种新的电源形式也与你息息相关，甚至你用到它的时候比直流电还要多。每当你打开电视机和洗衣机的时候，或者在办公室里复印材料的时候，甚至晚上你躺在床上借着灯光看这本书的时候，不用怀疑，你所使用的就是这种电源。它就是交流电。
在当时，爱迪生的发电厂很难把电力输送到很远的地方，这并不是直流电本身的错，因为任何形式的电力说到底都是同一种东西——电。不管在什么地方，要想远距离传输电能，都必须克服一个问题：导线的电阻。而且供电线路越长，就意味着电阻越大，电能会在到达目的地之前就已经被大量损耗了。
实践证明，当提高所要传输的电压时，可以降低电能在供电线路上的损耗①。遗憾的是，这对爱迪生的供电系统不适用。因为要是这样做的话，那就意味着在供电线路的末端，那些神奇而美丽的灯泡都会在高压的作用下变成一只只再也普通不过的瓶子。换句话说，灯丝对电压的承受能力是有限的，超过了一定的限度就会被烧断（爱迪生当时提供的电压是250伏）。这时，有个叫特斯拉的人建议爱迪生对现有的供电系统进行改进，以解决不能远距离输送电力的问题，而且他认为这同时也是一种更经济的做法。但是爱迪生没有采纳他的建议，并且在后来的时间里他们互相打压对方，到死都没有互相原谅过。
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注① 也可以通过理论计算来证明，但是这涉及到一些复杂的知识，已经超出了本书的范围。
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特斯拉（1856～1943）生于南斯拉夫，后加入美国国籍。他的父亲是一位牧师，而他从小就对电学有着浓厚的兴趣。特斯拉一生中有大量的发明和创新，有很多成了现代发明创造的技术基础。但他又是一个极其不幸的人，终生贫困，很少有人知道他的名字，几乎从来没有得到过与其天才的创造相匹配的尊敬和荣誉（唯一的例外是现在国际上用他的名字来作为磁感应强度的单位，这是一个衡量磁场强弱的物理量）。
1884年，爱迪生电灯公司的欧洲分公司向爱迪生本人推荐了特斯拉。当时特斯拉28岁，只比爱迪生小9岁，但是意气风发，踌躇满志。这样的人通常都象人们常说的“愣头青”，勇于探索，敢于向权威人士提出他们那被认为是不知天高地厚的意见。
这两个人都不太喜欢对方，对于周围的人来说，这是显而易见的。在爱迪生的实验室内外，长期以来所养成的工作习惯使得他越来越象一个家长。他统领着一切，象船长和舵手一样指挥着他身边的工作人员不知疲倦地进行着发明创造。他所说的一切和做的一切，即使不是圣旨，也几乎没有人会提出任何不同意见。
特斯拉，这个欧洲人有着与爱迪生不一样的地方。爱迪生喜欢不停地做试验，而这个欧洲人却侧重于理论计算，这使得他的工作有时候很有成效。他甚至看起来是很不屑地说：“如果爱迪生需要从草垛里找一根针，他会马上像勤奋的蜜蜂般一根根地检查稻草，直到他发现自己要找的东西。看到这样的做法，我感到非常遗憾。因为我知道，只需要一点点理论和计算，他就能省去百分之九十的力气。”看到有人这样评价自己（而且据说是这段话被刊登在了报纸上），我想即使爱迪生是如来佛，他在灵山也沉不住气。他们是两个明星，但却从来不愿意一起出现在同一个舞台上。
早在和爱迪生见面之前，特斯拉就开始对一种叫做“交流电”的事物发生了兴趣。关于直流电和交流电，我们已经在前面作过介绍，这两者的主要区别是电流的方向。要想了解它们之间有哪些不同，使用图形可能是最直观的方法，也是工程上常用的方法。
首先来看看直流电，它的典型代表就是干电池。我们现在已经知道，电池，或者说直流电的特点是电压恒定，而且正负极性也一直不变。要验证这一点，只需找来一只电池，每隔一段时间（比如每隔1秒钟）测一次电压，这样就能得到一组数据，比如：
第1秒1.5V
第2秒1.5V
第3秒1.5V
第4秒1.5V
第5秒1.5V
为了将这些数据绘成图形，我们通常要使用坐标系统，创立它的人是大数学家笛卡尔，时间是1637年，所以也称为笛卡尔坐标系。现在，我们用横线代表时间，竖线代表电压，用一个个的“点”来对应测量的时间和测得的电压，象这样：
现在我们是以秒为单位来测的电压，假如继续缩小每次测电压的时间间隔，而且这个间隔足够小的话，这些一个个的点就会挤在一起，形成一条直线，就象图4.21所示的那样，这就是正规的直流电的电压图形。
现在，如果要问直流电的图形是什么，哎呀，你一定会说它是一条直线。是的，的确是直线，这是最主要的特征。要让人一眼就能看出它是直流电，有这个特征就已经足够了，而它具体是多少伏倒不太重要。所以，当大家正在谈论电的时候，你尽可以随手画一根直线，连整个坐标系都可以省了，这就代表直流电，谁也不会引起误会，认为你画的是棍子。
说完了直流电，我们再来说说交流电，这可能是你开始变得比较关心的事情。交流电通常是在大型发电厂里用电磁感应的方式产生的，这在第一章里已经作过简单介绍。我们知道，如果导体在磁场里运动的话，就会产生感应电流（或者电压）。如图4.21，那两个四方块代表着磁铁的两个极，中间是一根金属棒。有件事情需要说明一下，发电厂里的实际情形跟这个图不一样，具体什么样我也没去看过，见过的只是照片。我倒很想去，只是在发电厂大门口站岗的战士扛着枪，见谁都警惕地瞪着眼珠子，还要看出入证，而我恰恰没有这样东西，况且，我怕枪。不过有一点是非常肯定的，发电厂决不会用一根导线放在磁场里发电，这发不出多少电。实际上，它要用非常粗的导线绕制成巨大的线圈。
这是一个立体的实物图，下面的这个图也是它，只不过换了一个观察的角度。图中的小圆圈代表的是导体的截面，带有箭头的线条是磁力线（当然，这是虚拟的，在实际的磁铁上你是看不到的）。
有了前面测量测量直流电的电压并绘制其图像的经验，现在我们也想用同样的方法来看看交流电是什么样子，这是很有意思的。
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