黑人版的爱迪生

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格兰维尔·伍兹 （Granville T. Woods，1856 年 4 月 23 日至 1910 年 1 月 30 日）因其在电报和电气铁路方面的开创性工作而被人们铭记。1800 年代末，铁路运输和电话/电报是当时最热门的两个高科技产业。伍兹在这两方面都取得了重大突破，并以发明家和制造商的身份支撑自己，为自己赢得了“黑人版的爱迪生”的绰号。

格兰维尔·T·伍兹和他的两项专利。图片由美国物理学会提供

尽管伍兹因其种族而面临社会挑战，但他被广泛认为是内战后时代第一位非裔美国机械和电气工程师，并申请了数十项对通信技术产生重大影响的专利。

一路走来克服偏见

在 20 世纪 60 年代和 70 年代，正规教育常常让位于工作。对于贫困的黑人儿童来说，即使是在伍兹长大的北方城市，这也几乎不存在。尽管格兰维尔 10 岁就辍学去打工养家糊口，但他仍然保持着对学习的渴望。

他通过阅读其他人从当地图书馆借给他的有关电力的书籍来继续接受非正式教育。当时图书馆不向黑人发行书籍。随着年龄的增长，伍兹在钢铁厂和铁路机械车间工作，在工作中学习。在铁路工作期间，他开始形成一些后来成为他伟大创新的想法。

火车、电报和电话

一个多世纪前，一些城镇刚刚开始通过电线和铁路连接起来。火车在城市之间运行，电报和电话线通常与火车轨道平行。尽管火车和电报机在物理上很接近，但它们在电气上是隔离的。火车如果不停靠车站，就无法在线路上上下通讯，而且在火车接近车站时，你无法看到火车冒出的烟雾，否则无法判断火车在线路上的位置。

1887年，伍兹发明了多路电报机，也称为感应电报机。多路电报机使用电池供电的电磁体，放置在火车车厢下方并连接到车厢的电报系统。它与轨道中的线圈感应耦合，允许在运动时进行同步双向电报或电话通话。它还允许列车调度办公室定位线路上的列车。

伍兹设计了一种相关系统，允许电话和电报信号共享同一条线路。在创新之前，电话（语音通话）和电报（1800 年代的数据通信版本）需要单独的线路，这在当时是非常昂贵的前景。通过合并信号，城市布线的成本大大下降。亚历山大·格雷厄姆·贝尔购买了这项专利，为伍兹提供资金以进一步发展他作为发明家的职业生涯。

为火车提供动力

第一批由外燃蒸汽机驱动的火车噪音大、耗油耗水、冒烟，有时还会爆炸。运营商将新兴的电动机视为蒸汽的更安全、更经济的替代品。然而，电动火车的用途有限，因为很难为电机提供足够的电力。

伍兹电动火车第三轨皮卡的专利插图。图片由美国专利商标局提供

1901 年，伍兹发明了一种拾取装置，可以通过热的“第三轨”输送大电流。迄今为止，大多数重型电力和轻轨系统仍在使用该系统。可行的第三条铁路允许火车公司在地方路线上使用电力铁路系统，在这些路线上，清洁、安静的电力推进更有意义，而在长途路线上，则将内燃机（外部和内部）留给蒸汽缺点不太严重的长途路线。

不应忘记宝贵的遗产

伍兹在电报、电话和电力铁路领域创造了重大发明。他的创新获得了近 60 项专利。他甚至在托马斯·爱迪生提起的专利诉讼中获胜。诉讼结束后，爱迪生向伍兹提出了合作伙伴关系，但伍兹拒绝了，并成立了伍兹电气公司来继续他的工作。除了拾电器和感应电报机之外，伍兹的发明还改进了电动地铁制动系统、地铁隧道、剧院调光器和电动汽车。

1910 年，伍兹因年轻时感染天花引起的并发症去世。他位于纽约皇后区的坟墓一直没有任何标记，直到 1975 年历史学家 MA Harris 向他出售发明的公司募集捐款并购买了一块墓碑。这些公司包括西屋电气、通用电气和美国工程公司。

2004 年，纽约市交通管理局在火车站和公交车站举办了展览并发行了纪念地铁卡，以纪念伍兹及其贡献。2006年，伍兹死后入选国家发明家名人堂。

EETOP编译整理自allaboutcircuits