如何確定？
通常，技術上的爭議——兩項發明之間爭奪廣泛接受度的競賽——是通過理性的方式解決的:一項發明可能比另一項更便宜，另一項發明可能被接受，因為它比另一項發明更安全，還有一些發明的成功是因為工程師或政府監管機構制定的標準。
然而，爭議的結果往往不那麼完美，這就是特斯拉(Tesla)和愛迪生(Edison)為電力分配的未來爭執不休時所發生的情況。這是一場包括可怕的示威遊行、幼稚的謾罵和試圖取締AC的戰鬥。但最終，較為冷靜的工程頭腦佔了上風，由於AC能夠廣泛而廉價地分配電力，它贏得了勝利。
讓陽光普照
人們普遍認為托馬斯·愛迪生在1879年獨自發明瞭電燈，但事實並非如此。1807年漢弗萊·戴維爵士發明了第一盞電燈——弧光燈。受到1800年亞歷山德羅·沃爾特發明的電池的啟發，戴維在倫敦皇家學會的地下室裡建造了一個巨大的電池。為了演示他的電池的功率，戴維把電池端子連到兩根碳棒上。當他把碳棒隔開一小段距離時，電流躍過間隙，發出一道亮光。在接下來的50年(1880 -1860年)裡，發明家們致力於開發帶有機電調節器的弧光燈，以保持製造強光所需的碳之間的精確間隙。但只要依賴電池，他們的努力就會受到限制;為了擴大規模，他們需要一種新的電流來源。
邁克爾·法拉第（Michael Faraday），十九世紀的英國化學家，物理學家，發明家。
這個新源就是發電機。1831年，法拉第(他的職業生涯始於戴維的實驗室助理)指出，如果你讓一根導體在磁場中運動，使其與磁場成直角，那麼導體中就會產生電流。巧妙的儀器製造商抓住法拉第的電磁感應原理，開始設計新的機器，這些機器可以用手轉動，也可以用蒸汽機驅動，產生強大的電流。
使用弧光燈照亮街道和大型建築物的可能性促使其他電工改進了發電機。1876年，克利夫蘭的查爾斯·布拉什(Charles Brush)設計了一臺直流發電機，為四個弧光燈串聯供電。Brush強大的燈光被用來照亮街道、工廠和商店，包括費城的Wanamaker百貨公司。
電弧照明對於照亮街道和大型建築非常有用。事實上，今天它仍然被用在強大的探照燈中，這些探照燈被射向天空，用來宣佈一家新商店或電影的開幕。
威廉·艾倫·羅傑斯（William Allen Rogers）於1889年為哈珀週刊（Harper's Weekly）創作的版畫，藉助 電弧燈的照明，展示了紐約沿大大道（Grand Avenue）蓬勃發展的夜生活。
愛迪生和白熾燈
白熾燈
但是，如果人們想要更小、更柔和的電燈，電弧照明是沒有用的。1878年，愛迪生意識到顧客會購買一種類似於現有煤氣燈的電燈，於是決定放棄他在門洛帕克的電話和留聲機工作，投身於他一無所知的領域——電燈。
1879年的這款燈泡包含一條碳單絲，當電流流過時，它會發光。
為了製造一種更小的燈，愛迪生決定依靠白熾燈——一種在受熱時發光的物體。一旦達到臨界溫度，物體不僅會發光，還會發出明亮的光。為了利用白熾燈，愛迪生最初用鉑做實驗。因為這種金屬的熔點很高，愛迪生認為他可以讓電流通過鉑絲，而熱量會使鉑絲白熾。然而，他發現當鉑被加熱時，氧會與它反應並消耗它。為了克服這個問題，愛迪生把金屬絲放在一個真空燈泡裡。
雖然真空改善了他的燈的性能，但鉑仍然太貴，電阻也低，這意味著他未來的系統將需要大而昂貴的銅電纜。幸運的是，愛迪生意識到他可以通過增加每盞燈的電阻並把它們並聯起來，來克服對大型銅配電幹線的需求。
現在的挑戰是找到一種高電阻的燈絲。1879年的幾個月裡，愛迪生和他的團隊嘗試了幾十種材料，結果發現愛迪生在電話發射機中使用的油煙碳是理想的材料。正如一家報紙的報道所描述的“靈光一現”時刻:
一天晚上，愛迪生坐在他的實驗室裡，思考著一些尚未完成的細節，心不在焉地用手指夾著一塊壓縮過的油煙，直到它變成一根細線。他湊巧瞥了一眼，突然想到，如果把它做成白熾燈，可能會產生很好的效果。幾分鐘後，這個實驗開始了，令發明者滿意的是，雖然結果並不令人驚訝，但令人滿意。進一步的實驗，改變了形式和組成的物質，每一個實驗表明，發明者是在正確的軌道上。
1879年10月，愛迪生和他的工作人員進行了第一次成功的實驗，他們把一根碳絲放在真空中，由於沒有氧氣使碳絲燃燒，他們使它變成了白熾燈。新年前夜，愛迪生在他的門洛帕克實驗室向大批觀眾展示了用碳化紙板燈絲製作的燈具。
但是為了使他的白熾燈商業化，愛迪生現在必須設計一個完整的電力系統來為白熾燈供電，他模仿了大城市使用的氣體照明系統。煤氣系統包括中央車站、地下導體、儀表和燈具。1882年，愛迪生在曼哈頓下城的珍珠街建立了他的第一個中央車站。該地區包括華爾街金融區和紐約報紙的辦公室，確保愛迪生能夠接觸到金融家和媒體。
在安裝車站之前，他讓手下調查了這個地區，看看有多少煤氣和煤油燈可能會被他的新燈取代。為了抵消給電燈供電所需的銅管的高成本，愛迪生為人口密集的城市中心設計了他的直流系統，在距離中央車站不到一英里的地方為客戶提供最高效的服務。
為了製造和銷售他的白熾燈，愛迪生知道他需要基礎設施來支持它。他設計了一個完整的系統來給燈泡供電，但他並沒有就此打住。作為一個精明的商人，愛迪生在19世紀80年代早期創建了一些公司來生產他的直流系統所需的所有部件;他創辦了愛迪生燈廠，後來改名為愛迪生電燈公司、愛迪生機械廠和其他幾家生產電燈、發電機、導體和電錶的公司。儘管愛迪生的公司在接下來的幾年裡輸掉了這場潮流之戰，但他們都挺了過來。1889年，他們合併成立了愛迪生通用電氣公司，後來成為通用電氣公司。
交流電
愛迪生是對的，小型電燈有一個巨大的市場，可以取代煤氣燈，他從他的白熾燈系統中獲得了巨大的利潤（一直持續到19世紀80年代）。儘管愛迪生是白熾燈發展的先驅，但在19世紀80年代早期，他卻無法阻止競爭對手進入這個利潤豐厚的市場。但愛迪生面臨的最大挑戰是，他的系統只在人口密集的城鎮才經濟——在這種情況下，有足夠多的客戶可以抵消他的系統所需的銅管鋪設成本。
該木刻展示了愛迪生照明公司於1882年在紐約建造的中央電站之一。
然而在美國，有許多城鎮有足夠的資金用於電力照明，但是人口過於分散，不足以安裝愛迪生系統。誰能進入這個更大的市場，誰就一定能發財!
認識到這一點，喬治·西屋電氣公司決定開發一種交流電照明系統。西屋電氣認為，如果他提高用於傳輸電流的電壓(比如1000伏特)，就可以減小銅管的尺寸。然而，由於將1000伏電壓帶入人們的家中可能是危險的，西屋電氣讓他的工程師們借用了歐洲發明的一種設備——變壓器，它可以將電壓從1000伏降至110伏。
但變壓器只能在交流電下工作，這意味著西屋電氣的新系統將徹底背離愛迪生的主流直流系統。在愛迪生的直流系統中，電壓是恆定的(通常是110伏)，這對消費者來說是相對安全的。直流電系統的安裝很簡單，因為線路管理員可以依賴於直流電電話和電報系統中常用的實踐。
喬治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）於1846年出生於紐約，他是一生的企業家和發明家，致力於改變鐵路和電力行業。在1914年去世之前，他以自己的名字擁有360多項專利。
然而，在新的西屋電氣交流系統中，輸電線路上的電壓最高可在正1000伏和負1000伏之間交替，這意味著架新電線更有觸電的危險。更高的電壓也要求西屋電氣的工程師需要開發更好的絕緣材料和新的安全措施。由於交流電可以經濟地遠距離傳輸電力，因此解決這些安全問題是值得的。
所以，大約在1887年，AC對電氣工程師來說很有前途。然而，他們很快意識到他們面臨著一個經濟問題。理想情況下，一個空調系統應該覆蓋整個城市，但這意味著電廠和電網將耗資數十萬美元，為了抵消這筆投資，如果電廠能夠每週7天、每天24小時供電就好了。為了做到這一點，工程師們意識到他們需要一種能在白天消耗電能的電機——這種電機可以用於有軌電車、工廠、電梯和各種應用。
特斯拉和交流電動機
在1887年的關鍵時刻，一項正確的發明出現了——一臺交流電動機。
特斯拉於1856年出生在現今克羅地亞的一個塞爾維亞家庭。特斯拉的父親是一名塞爾維亞東正教牧師，他希望兒子能追隨他的腳步。然而，十幾歲時，尼古拉被對科學的信仰所激勵，轉而在奧地利格拉茨的喬安娜理工學院(Joanneum Polytechnic School)學習工程學。
在格拉茨，特斯拉對開發一種新型電動機產生了興趣。所有電動機都有兩套電磁鐵。一組是固定的(稱為定子)，另一組安裝在旋轉軸上(稱為轉子)。調整電流饋電到每組可以創造類似的磁極面對對方的定子和轉子。當這種情況發生時，兩組磁鐵互相排斥，電機的軸就會轉動。
特斯拉的感應電動機處於潮流之戰的中心。其創新的設計和由此帶來的效率將在19世紀後期徹底改變電力行業。
在觀看他的物理課上演示直流電機如何點火時，特斯拉建議去掉換向器(給電機轉子供電的旋轉開關)。他的物理教授認為他提出這樣的想法是瘋了，但特斯拉堅持了下來。在接下來的幾年裡，特斯拉對如何製造無火花發動機感到困惑。1882年，特斯拉住在布達佩斯，一次在城市公園散步時，他突發奇想。他沒有改變轉子中的磁極，而是設想在他的馬達中使用旋轉磁場。
在特斯拉之前，發明家們一直在設計電動機，使定子磁場保持恆定，轉子磁場通過換向器改變。特斯拉的觀點與標準做法相反。在他的電動機中，特斯拉通過在定子中的單個電磁鐵上開關電流，從而產生一個旋轉磁場，從而得到了完全正確的順序。當定子內的磁場旋轉時，它會在轉子內產生一個相反的電場，從而使轉子旋轉。特斯拉在布達佩斯推測旋轉磁場可以用交流電而不是直流電來產生，但當時他不知道如何做到這一點。
特斯拉的世界動力計劃
特斯拉的巨型塔樓建於1901年，是早期的無線傳輸站。它於1917年被拆除。
特斯拉最著名的特斯拉塔位於長島。1901年，摩根大通(J. P. Morgan)向特斯拉貸款15萬美元，資助一項在全球範圍內推廣電力的計劃。著名建築師斯坦福·懷特(Stanford White)設計了這座主要的磚砌建築，通過電纜傳輸到附近的塔和地下豎井之前，會產生電流波。在那裡，這座塔就像一個巨大的特斯拉線圈，把電流增加到數百萬伏，然後把它送入豎井，在地殼中傳播。特斯拉相信，消費者會利用這些地下電流來為電燈和發動機供電。他還相信，每個人都會帶一個小接收器，“不比懷錶大”，可以接收新聞和電話。不幸的是，特斯拉無法獲得更多的資金來繼續他的工作。1905年，他精神崩潰，被迫將沃爾頓克利夫交給債權人。如今，在包括埃隆·馬斯克(Elon Musk)在內的數千名特斯拉粉絲的支持下，特斯拉正在恢復運營。
在接下來的五年裡，特斯拉努力學習完善他的馬達所需要的實用知識。在布達佩斯幫助安裝了一個電話交換機後，他搬到了巴黎，為歐洲主要城市安裝照明系統的歐洲大陸愛迪生公司(Continental Edison Company)工作。1884年，特斯拉被轉移到紐約的愛迪生機械廠。在那裡，他與愛迪生幾乎沒有私人接觸，並被分配了設計電弧照明系統的任務。在他的設計引發一場付款糾紛後，特斯拉憤然辭職。
特斯拉與來自新澤西州拉威的支持者合作，推出了自己的電弧照明系統，但該公司很快倒閉，特斯拉被迫從事挖溝工作。然而，在艱難的過程中，他收集了申請熱磁馬達專利所需的能量。這項發明引起了查爾斯·f·佩克和阿爾弗雷德·s·布朗的注意，他們在華爾街發了大財。1886年，派克和布朗對特斯拉的發明很感興趣，他們在曼哈頓市中心為特斯拉租用了一個實驗室。
特斯拉致力於完善熱磁馬達，但當它被證明不可行時，派克鼓勵他回到他的交流馬達。基於他在布達佩斯的設想，特斯拉現在嘗試在他的馬達中使用幾種交流電。由於西屋電氣(Westinghouse Electric)和其他公司的工程師在他們的系統中只使用了一種交流電，因此他是一個特立獨行的人。1887年，特斯拉發現，他可以通過將兩股獨立的交流電饋送給定子兩側成對的線圈，從而產生旋轉磁場。現代工程師會說，特斯拉的馬達是“兩相電流”驅動的。特斯拉為自己終於能夠讓旋轉磁場發揮作用而興奮不已，他申請了廣泛的專利，包括交流電機，以及多相交流可以遠距離傳輸電力的想法。
由於交流電在遠距離傳輸方面比直流電效率更高，因此西屋豪斯可以像上面的那種那樣使用他的發電廠為更大範圍的人們提供服務，而不是愛迪生的系統。
隨著特斯拉推出了一款前景看好的交流電機，他的客戶開始考慮如何推廣這款電機。對於派克和布朗來說，遊戲的目的不是製造特斯拉的汽車，而是把專利賣給出價最高的人。1888年，為了讓特斯拉的馬達獲得更多的關注，佩克和布朗安排特斯拉在美國電氣工程師學會(American Institute of Electrical Engineers)發表演講。他們的計劃成功了。講座結束後，喬治·西屋電氣以20萬美元的價格購買了特斯拉的專利;以今天的美元計算，這筆交易將價值500萬美元。
潮流之戰
現在，西屋電氣配備了一個可以為電燈和電動機供電的交流系統，熱切地與他的主要競爭對手愛迪生電燈公司(Edison Electric Light Company)競爭。特別是，西屋電氣追求的正是愛迪生直流系統無法服務的地方——人口分佈廣泛的城鎮和城市的合同。利用製造鐵路空氣剎車和信號系統的財富，西屋電氣在競標合同時出價低於愛迪生。事實上，為了趕上愛迪生，西屋電氣經常提出以低於成本的價格建造新電站。
西屋電氣的策略嚇壞了愛迪生。他出生在中西部，並在那裡長大，對商業交易的看法很簡單:應該向客戶收取製造設備的實際成本，外加適度的利潤。故意賠錢以削弱競爭對手似乎是不公平的。1888年，愛迪生失去了丹佛和明尼阿波利斯的主要照明合同，愛迪生的經理之一弗朗西斯·哈斯廷斯(Francis Hastings)決定採取報復行動，攻擊西屋電氣交流系統的安全。
隨著第一批交流系統的安裝，不可避免地會發生一些事故，在這些新系統中使用的較高電壓會導致線人觸電。在黑斯廷斯和愛迪生公司的一點鼓勵下，報紙很快報道了這些可怕的交流事故。然而，為了加速這一進程，黑斯廷斯在哈羅德·p·布朗(Harold P. Brown)身上找到了一個心甘情願的盟友。布朗是一名諮詢工程師，不知何故被西屋電氣(Westinghouse Electric)欺騙了，他急於報復。在愛迪生管理人員的支持下，布朗在新澤西州西奧蘭治的愛迪生實驗室為記者組織了示威活動，在示威中，流浪狗被用西屋電氣的交流設備電死。
布朗最大的公開行動是安排AC被用於死刑。在紐約州，醫生和改革家們開始擔心絞刑是一種殘忍的懲罰方式，他們正在尋找另一種行刑方法。布朗說服他們，用交流電觸電比絞死更人道，於是他偷偷地買了一臺用過的西屋電氣交流電發電機。1890年，這臺安裝在奧本監獄的威斯汀豪斯(Westinghouse)機器被用來處決謀殺犯威廉·凱姆勒(William Kemmler)。自然，布朗和愛迪生公司確保頭條新聞是凱姆勒被“AC致死”。
布朗本人曾向喬治·威斯汀豪斯挑戰，要他在電壓越來越高的情況下接受交流發電機的電擊，而布朗則接受愛迪生直流電機的電擊。也許是擔心他的朋友西屋電氣公司會接受這個挑戰，特斯拉在1891年的演講中決定用25萬伏特的電壓來演示交流電的安全性。由於他新發明的特斯拉線圈產生的電流頻率很高，電流通過了特斯拉的身體表面，沒有傷害到他的內臟器官。
為了配合這一宣傳活動，愛迪生公司還在立法方面與西屋電氣(Westinghouse)進行了鬥爭。愛迪生集團的代表遊說了幾個州的立法機構，要求將電力系統的最高電壓限制在300伏以內，他們差一點就在弗吉尼亞州和俄亥俄州通過了相關法律。
AC優先
但當愛迪生公司在公眾輿論的法庭上進行鬥爭時，西屋電氣和特斯拉卻在工程和商業領域佔據了上風。首先，西屋電氣公司決定在1893年芝加哥舉行的世界哥倫比亞博覽會上，通過向數萬盞燈供電，戲劇性地展示其AC系統。遊客們不僅被夜間燈光的美麗所吸引，而且越來越相信AC是未來的發展方向。
世界哥倫比亞博覽會於1893年在芝加哥舉行。來自全國各地的觀眾湧向密歇根湖畔，驚歎於美國的最新發明和發展趨勢。
其次，與世界博覽會同時，特斯拉還在幕後努力說服華爾街的金融家，讓他們相信尼亞加拉瀑布(Niagara Falls)的一座大型水電站應該使用交流電向紐約州的各個城市輸送電力。通過一系列的信件和會議，特斯拉說服了銀行家，AC將允許他們為更廣闊的地理區域提供電力。與此同時，特斯拉不斷向西屋電氣通報尼亞加拉項目的進展情況，以便西屋電氣能夠競標設計和裝備該電站的合同。為了表彰他對尼亞加拉大瀑布的貢獻，銀行家們邀請特斯拉在1896年慶祝該發電廠啟用的宴會上發言。
為懷特城（芝加哥）供電
西屋和特斯拉的AC系統在哥倫比亞世界博覽會上吸引了眾多觀眾。
1893年，哥倫比亞世界博覽會在芝加哥舉行，以慶祝哥倫布到達新大陸400週年。它的200座建築吸引了2700萬遊客，他們乘坐第一個摩天輪，在移動的人行道上旅行，用愛迪生的電影放映機看電影。被稱為“白色城市”的博覽會熠熠生輝的建築，促使美國各地的城市規劃者在進步時代用精緻的市政廳、林蔭大道和公園美化他們的城市。西屋電氣成功獲得了為博覽會照明的合同，併為博覽會的展館設計了自己獨特的燈具。為了給電燈供電，西屋電氣安裝了24臺500馬力發電機以及變壓器和設備，以展示其系統的通用性和效率。
尼亞加拉事件後，美國電力工業的基本格局確立。在20世紀的大部分時間裡，交流電是由投資者擁有的公用事業公司大規模生產和分配的，供企業和住宅用戶使用。由於建造新電廠的資本成本如此之高，銷售電力的邊際利潤如此之低，公用事業公司通常尋求建立更大的網絡——首先跨越城市，然後是整個州，最後是覆蓋多個州的地區。在此過程中，它們繼續依賴於特斯拉和西屋電氣率先開發的多相交流技術。
