为何美国不用全球通用的220伏？
美国为何坚持110伏而非全球通用的220伏？从爱迪生的直流系统到芝加哥的摩天大楼热潮，历史与需求塑造了独特的电力标准。
在探索电力历史时，一个问题让人好奇：为什么美国等少数国家坚持使用110至120伏的家用电压，而全球三分之二的国家选择了220至230伏？答案藏在19世纪末的发明热潮和美国独特城市发展的故事中。
1878年9月8日，31岁的Thomas Edison被朋友带去参观William Wallace的发明。这位发明家与Moses Farmer合作打造了一台能同时点亮八盏耀眼弧光灯的直流发电机。Edison被深深吸引，但觉得弧光灯太刺眼。他回到自己的“发明工厂”，豪言要用一台机器点亮“千盏，乃至万盏灯”，甚至放言用十几台Wallace的发电机就能照亮纽约下城。然而，他很快发现Wallace-Farmer的发电机效率低下。于是，Edison买下所有能找到的发电机，融合它们的优点，打造出一台更高效的发电机，绰号“长腿Mary-Ann”，因其电磁铁的长“腿”而得名。这台发电机沿用了110伏的设计。
尽管有了高效发电机，Edison的电气化之路并不平坦。直到四年后，他才成功量产白炽灯泡，并从中央电站为商业供电。初期，Edison注意到热门线路的客户使用更多灯泡，电阻增加，导致灯光比冷门线路黯淡。他巧妙地设计了三线系统：两台直流发电机串联，中间加一根“中性线”。当系统平衡时，中性线几乎无电流流动，灯泡保持一致亮度。这不仅节省了超过60%的铜线，还能通过连接两条“火线”提供220伏，驱动电机等大功率设备。
灯泡的材质也影响了电压选择。Edison最初使用竹子或碳化棉作为灯丝，这些材料在220伏下容易烧毁，因此110伏成为标准。他的竞争对手也纷纷效仿，形成了110伏灯泡、220伏电机的惯例。1904年，Sándor Just和Franjo Hanaman发明了钨丝灯泡，这种灯泡耐高温、耐高压，使用寿命更长。欧洲公司迅速推广220伏的钨丝灯泡，因为高电压传输需要更少的变压器和更细的电线，成本更低。非洲和亚洲的许多国家跟随欧洲，采用了220伏标准。
美国却未能跟上这一变革。1909年，钨丝灯泡问世五年后，美国生产了1400万盏金属灯泡，但需求旺盛，5300万盏只能用110伏的碳丝灯泡仍在售。十年后，金属灯泡产量激增1500%，终于满足需求，但此时美国的电力系统已广泛采用110伏，改造成本过高。于是，美国及其服务的国家继续沿用110伏。
为何美国对电灯的需求如此巨大？答案与芝加哥的崛起密切相关。1840年，芝加哥只是个4500人的小镇。1847年，连接五大湖与密西西比河的运河开通，芝加哥迅速成为交通枢纽。1849年的加州淘金热进一步推动了其发展，肉类加工产业蓬勃兴起。到1870年，人口暴增至近30万，房屋建设却粗糙简陋。1871年的芝加哥大火烧毁市中心，给了建筑师重新规划的机会。
空间有限，建筑师William Jenny提出用金属骨架支撑建筑，墙体无需承重。这一创新催生了1884年的全球首座摩天大楼——十层高的家庭保险大楼。到1893年，芝加哥拥有12座16至20层的摩天大楼，远超纽约的4座。同年，芝加哥举办哥伦布世界博览会，吸引2700万游客，展示George Westinghouse的交流电照明，夜间开放的壮观景象震撼人心。电灯成为商业和城市骄傲的象征，美国的摩天大楼热潮推动了110伏电灯的广泛应用。
随着时间推移，电力公司为节省导线成本，略微调整电压，美国从110伏升至120伏，欧洲从220伏升至230或240伏。1891年，德国展示三相交流配电，每户使用一根火线、一根中性线和一根地线。高功率设备如干衣机推动了双火线供电，提供更高电压。这种复杂的演变造就了各国不同的电力标准。
至于为何出现50赫兹和60赫兹的差异？这得归功于一位被低估的发明家Mikhail Dolivo-Dobrowsky，他的三相交流系统彻底改变了电力传输方式。美国的110伏选择，既是历史偶然，也是城市快速发展与技术局限的产物，至今影响着我们的生活。
