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我一直都不喜歡對新晉科技突破使用夸大其詞的形容，比如便宜的融合、廉價的超音速飛行，以及將其他星球“地球化”之類的。但是我很喜歡那些在現代文明的基礎工作中扮演重要角色的簡單設備，尤其是那些低調甚至是未曾進入我們視線的設備。

• 要說配得上這種說法的設備，沒有比變壓器更合適的了。工程師之外的人群或許模糊地意識到有這種設備的存在，但他們并不了解變壓器是如何工作的，也不知道變壓器對日常生活來說有多么不可或缺。

• 19世紀30年代早期，邁克爾?法拉第和約瑟夫?亨利發現了電磁感應現象，由此奠定了變壓器的理論基礎。他們展示了變化的磁場可以產生高壓電流（稱為“升壓”）或者低壓電流（稱為“降壓”）。但直到半個世紀之后，呂西安?戈拉爾、約翰?狄克遜?吉布斯、查爾斯?布拉什以及塞巴斯蒂安?齊亞尼?費蘭蒂才設計出第一臺可用的變壓器原型。隨后，3位匈牙利工程師——奧托?布拉什、米克士?德利、卡洛伊?齊伯諾夫斯基——改進了變壓器的設計，他們構造的環形變壓器于1885年展出。環形變壓器運行良好，但其線圈制造比較困難。

• 1886年，3位美國工程師克服了環形變壓器的這個缺點，他們是當時為喬治?威斯汀豪斯工作的威廉?斯坦利、艾伯特?施密德和奧利弗?B?夏倫貝格爾。他們的裝置很快就成為變壓器的經典形式，被稱為斯坦利變壓器，并一直延續至今：變壓器中央是由薄硅鋼沖片制成的鐵芯，一部分的形狀像字母“E”，另一部分像字母“I”，這樣很容易使銅線圈預繞到位。

• 斯坦利在1912年寫給美國電氣工程師協會的一封信中表達了驚嘆之意：這種變壓器“用一個簡單的方法徹底解決了一個復雜的問題。它讓所有常規的機械嘗試都相形見絀，它的處理方式如此輕松、確定，可以將瞬間釋放或者吸收的大量能量節省下來。它是如此可靠、強大、有保障。在這個鋼鐵和銅的聯合體中，某種非凡的力量毫無疑問地取得了完美平衡。”

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這項經久不衰的設計在現代出現了最大的演化，實現了電力的遠距離傳輸。在1890年，費蘭蒂將電壓由2.5千伏升至10千伏，在倫敦可實現11公里的電力傳輸。現在總部位于蘇黎世的ABB公司正致力于突破1100千伏的升壓紀錄，在中國實現跨越3000多公里的電力傳輸。

現在，由于必須充電的便攜式電子設備的爆發式增長，變壓器的絕對數量之多已經超出了斯坦利的想象。在2016年，單是智能手機的全球總產量就已超過18億臺，每臺手機的充電器中都有一個微型變壓器。不必拆開手機就可以看到這個小設備的模樣：在網上可以找到拆卸iPhone充電器的完整視頻，變壓器是其中最大的獨立元件。

而許多充電器的變壓器甚至更小。它們是利用壓電效應（受擠壓的某些晶體會產生電流，反之，對這些晶體施加電場又會使其產生機械變形）的非斯坦利（非繞線型）變壓器。聲波作用于這樣的晶體可產生電流，電流在晶體中移動又能制造聲音。一種電流可以以這種方式創造出電壓不同的另外一種電流。

變壓器最近的創新形式是固態變壓器。相對于傳統變壓器，它們極大地降低了體積和重量，將對把間歇電力來源（風能和太陽能等）整合并入電網以及實現直流電微型電網起到尤為重要的作用。

作者：Vaclav Smil