1888年5月1日，尼古拉·特斯拉获得七项专利，这些专利于1887年10月至12月间提出申请：它们奠定了感应电动机和多相交流配电系统的基础。乔治·威斯汀豪斯买下并将其工业化，从而解决了爱迪生的直流电无法解决的问题——把电力送到远方而不让它化为热量散失。今天几乎所有电网，依然建立在这一架构之上。
来源：spectrum.ieee.org
简明解读
输送电力有点像把水推过管道：电流越强，线路越热，路上损失得越多。对策是用很高的电压输送很小的电流。在爱迪生的直流电中，没有简便的办法改变电压；而交流电可以被变换——起点由一台变压器升压，终点由另一台降压。特斯拉又加上了一台直接依靠这种电流转动、没有摩擦触点可磨损的电动机。本文回顾的是一段历史，并不宣布任何新成果；文中引用的当代数字只是为了说明这一遗产的量级。
发现
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 专利日期 | 1887年10月至12月申请，1888年5月1日获授权 |
| 专利数量 | 7项 |
| 发明人 | 尼古拉·特斯拉，塞尔维亚裔美国工程师 |
| 工业化 | 乔治·威斯汀豪斯——以60,000美元加专利使用费买下专利 |
| 地点 | 美国纽约 |
| 类型 | 多相交流配电系统 |
| 频率 | 60 Hz（特斯拉最初提出，在美国被采用） |
| 输电电压 | 最高10,000 V（可变压） |
| 输电距离 | 32 km（尼亚加拉瀑布 → 布法罗，1896年11月16日） |
| 关键创新 | 由电流相位差产生的旋转磁场 |
技术解释
在特斯拉之前，爱迪生的直流电（DC）无法有效输送到约2 km以外。原因在于：焦耳热损耗（P=RI2）与电流的平方成正比。在功率恒定的条件下（P=UI），降低电流就意味着提高电压——但直流电没有简便的变压手段。
1. 变压器 — 在交流电中，磁场的变化使两个线圈之间的感应传递成为可能。变比：U2/U1=N2/N1。可以把电压升到10,000 V用于输送（小电流＝小损耗），再降到110 V供家庭使用。
2. 旋转磁场 — 特斯拉的根本创新：两路或三路相位错开的交流电流，供给环绕定子布置的线圈。相位差造出一个在机械意义上旋转的磁场——定子中没有任何活动部件。
3. 感应电动机 — 把导电的转子（铜制鼠笼）置于旋转磁场中。转子中被感应出的电流与磁场相互作用 → 转子转动。定子与转子之间没有电接触，因此没有磨损（不同于直流电动机的换向器）。
4. 三相系统 — 三路相位相差120°的电流提供恒定的功率（三相之和始终恒定）。这消除了脉动，使电动机运行更平稳、功率更大。
特斯拉为何赢得电流之战
物理结论毫不含糊：输电损耗为 Ppertes=R×I2。要把1 MW输送100 km：
| 1 MW输送100 km | 电压 | 电流 | 损耗 |
|---|---|---|---|
| 直流电（DC） | 110 V | 9,091 A | 大于50% |
| 交流电（AC） | 10,000 V | 100 A | 小于2% |
爱迪生对此心知肚明，却已在直流基础设施上投下巨资。他策划了用交流电公开电死动物的表演，以抹黑特斯拉的系统，并支持电椅（1890年）的研制——但电椅的构想出自阿尔弗雷德·索斯威克，具体研制出自哈罗德·P·布朗，而非爱迪生本人。
因果链
特斯拉的感应电动机（1888年） → 尼亚加拉瀑布发电站（1895年） → 城市电气化（1900-1930年） → “第二次工业革命”的产业 → 家用电器 → 计算机 → 互联网 → 数字社会
轶事
为了让威斯汀豪斯免于破产，特斯拉放弃了交流专利的使用费——相当于放弃了数十亿美元。1943年，他负债累累，独自死于纽约的一间旅馆客房。他在交流电上的工作，今天支撑着全球每年消耗的31,779 TWh中的绝大部分（2025年）。
遗产与当前数据
特斯拉的交流系统是所有现代电网的基础。交流电输送着全球约99%的电力（高压直流输电只占其中一小部分，用于洲际线路）。
局限与争议
本文回顾的是一段被简化的历史叙述。众多参与者的贡献、中途的失败以及优先权之争，并未得到详尽覆盖。文中的现代数字（“遗产与当前数据”一节）来自机构来源，可能因所参考的权威机构不同而有所差异。
来源
2026年8月事实核查审查中已验证的参考资料：本文的论断即以这些页面为对照进行核对。