谁首先发明了电灯?
灯是人类征服黑夜的伟大发明。真正发明电灯使其发光的是美国发明家爱迪生。他是一个铁路工人的孩子。他小学没读完就辍学了,靠在火车上卖报纸为生。爱迪生是一个极其勤奋的人,他喜欢做各种实验,制造出许多精巧的机器。他对电器特别感兴趣。自从法拉第发明了电动机,爱迪生就决心要制造电灯,给人类带来光明。
爱迪生在认真总结了以往制造电灯的失败经验后,制定了详细的测试计划,分两个方面进行测试:一是对1600多种不同的耐热材料进行分类测试;二是改进抽真空设备,使灯泡具有高真空度。他还研究了新的发电机和电路分流系统。
19世纪初,一位英国化学家用2000节电池和两根碳棒制成了世界上第一盏弧光灯。但是这种灯太强了,只能安装在街道或者广场,普通家庭用不上。无数科学家绞尽脑汁想制造一种既便宜又耐用的家用电灯。
1879 10 10月21日,美国一位发明家经过长期反复实验,终于点亮了世界上第一盏具有实用价值的电灯。从此,发明家的名字就像他发明的电灯一样,走进了千家万户。他就是爱迪生,被后人誉为“发明之王”。
1847年2月,爱迪生出生于美国俄亥俄州米兰市。他一生只在学校学习过三个月,但他好学,勤于思考。他的发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果,为人类做出了巨大贡献。
爱迪生12岁的时候,沉迷于科学实验。经过他孜孜不倦的自学和实验,在16岁时,他发明了每小时发一次信号的自动电报机。后来,自动计数机、第一台实用打字机、双重和四重电报、自动电话和留声机相继发明。爱迪生对这些发明并不满意。1878年9月,爱迪生决定进攻电灯照明的堡垒。他看了很多关于电灯照明的书,决心要做出便宜、耐用、安全、方便的电灯。
他用白炽灯开始实验。把一小块耐热的东西放在玻璃泡里,当电流把它烧到白热的程度,它就会发热发光。他首先想到的是木炭,于是他把一小块木炭丝放进一个玻璃泡里,玻璃泡一通电就破了。
“是什么原因?”爱迪生捡起断成两截的碳丝,又看了看玻璃泡。过了好一会儿,他才突然想起来:“哦,可能是因为里面有空气,空气中的氧气帮助碳丝燃烧,让它马上断了!”于是他就用自己亲手做的抽气器,把玻璃泡里的空气尽量抽出来。它一通电,就不会马上熄灭。但是八分钟后,灯灭了。
无论如何,爱迪生最终发现,真空状态对于白炽灯来说非常重要,关键是碳丝,这是问题的关键。
那么应该选择什么样的耐热材料呢?
爱迪生想了想,熔点最高,耐热性强的是铂金!于是,爱迪生和他的助手们尝试了几次铂,但这种熔点更高的铂使电灯的发光时间延长了很多,但自动关闭然后不时发光仍然不太理想。
爱迪生毫不气馁,继续他的实验工作。他尝试了钡、钛、铟等各种稀有金属,结果都不是很理想。
过了一会儿,爱迪生把之前的实验工作做了一个总结,把他能想到的各种耐热材料都写了下来,一共1600种。
接下来,他和助手们开始分门别类地测试1600种耐热材料,可以尝试一下,铂金是最合适的一种。由于改进了抽气方法,玻璃灯泡内的真空度更高,灯的寿命延长到了2小时。但是这种铂金做的灯太贵了。谁愿意花这么多钱买一个只能用两个小时的电灯?
实验工作陷入低谷,爱迪生很苦恼。在一个寒冷的冬天,爱迪生坐在火炉旁,看着熊熊燃烧的炭火。他忍不住对自己说,“木炭……”
木炭做的炭条已经试过了。我该怎么办?爱迪生觉得浑身又热又干,于是扯下了脖子上的围巾。当爱迪生看到这条由棉纱制成的围巾时,他脑子里突然有了一个想法:
是啊!棉纱的纤维比木头的好。你能使用这种材料吗?
他迅速从围巾上扯下一根棉纱,在火上烤了很久。棉纱变成了烧焦的木炭。他小心翼翼地把这根碳丝放进玻璃泡里,经过测试,效果确实不错。
爱迪生很高兴,然后他用棉纱做了很多碳丝,连续做了很多实验。灯泡寿命延长了13小时,之后达到了45小时。
消息一传开,轰动了全世界。英国伦敦燃气股价暴跌,燃气行业一片混乱。人们有一种预感,点亮煤气灯很快将成为历史,未来将是电光时代。
大家纷纷祝贺爱迪生,但爱迪生看起来一点也不高兴。他摇摇头说:“不行,我们得找别的材料!”"
“怎么,已经45个小时没用了?”助手惊讶地问。“不!希望能开1000小时,最好是16000小时!”爱迪生回答道。
众所周知,发光超过1000小时就不错了,但是我们能找到什么材料呢?
爱迪生知道他在做什么。根据棉纱的性质,他决定从植物纤维中寻找新材料。
于是,马拉松实验又开始了。爱迪生试验了各种他能找到的植物材料,甚至马鬃毛、人的头发和胡须都被用来做灯丝试验。最后,爱迪生选择了竹子作为植物。实验前,他拿出一根竹子,用显微镜观察。他高兴得跳了起来。于是,把碳化的竹丝放进玻璃灯泡里,通电后,这种竹丝灯泡连续点亮1200小时!
爱迪生终于松了一口气,助手们纷纷向他祝贺,他却严肃地说:“世界上有许多竹子,它们的结构各不相同。我们应该仔细挑选他们!”
爱迪生追求完美的科学态度深深打动了他,他的助手们自愿去各地参观。经过比较,日本产的一种竹子最合适,所以从日本大量进口。与此同时,爱迪生开办了一个发电厂,架设了电线。不久,美国人民就用上了这种便宜耐用的竹制灯泡。
竹丝灯已经用了很多年了。直到1906,爱迪生改用钨丝,提高了灯泡的质量,一直沿用至今。
当人们打开电灯时,他们经常会想起这位伟大的发明家,他给黑暗带来了无尽的光明。从65438年到0979年,美国花费数百万美元举办了长达一年的纪念活动,纪念爱迪生发明电灯一百周年。
发明纠纷
一般认为电灯是美国人托马斯·爱迪生发明的。然而,另一位美国人亨利·戈培尔(Henry Goebbels)比爱迪生早几十年使用同样的原理和材料发明了可靠的电灯泡,在爱迪生之前还有许多人对电灯泡的发明做出了许多贡献。1801年,英国化学家大卫给铂丝通电使其发光。1810年,他还发明了电蜡烛,用两根碳棒之间的电弧来照明。1854年,亨利·戈培尔用一根碳化的竹丝,放在真空玻璃瓶下,使其发光。今天,他的发明似乎是第一个具有实用价值的白炽灯。他当时测试的灯泡可以持续400小时,但他没有及时申请外观设计专利。
1850年,英国人约瑟夫·威尔逊·斯旺开始研究电灯。1878年,他获得了一项在真空下用碳丝供电的灯泡的英国专利,并开始在英国成立一家公司,在每家每户安装电灯。
1874年,加拿大两位电气技师申请了电灯专利。他们在玻璃泡下充入氦气,带电的碳棒就会发光。但他们没有足够的财力继续开发这项发明,于是在1875把专利卖给了爱迪生。
爱迪生买下专利后,试图改进所用的灯丝。1879年,他换成碳丝做灯泡,成功持续了13小时。到1880年,他的碳化竹丝灯泡已经在实验室成功维护了1200小时。但在英国,斯旺起诉爱迪生专利侵权,并胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯万成为合伙人。但是后来斯万把他的权利和专利卖给了爱迪生。在美国,爱迪生的专利也受到了挑战。美国专利局曾经裁定他的发明有犯罪记录,无效。最后,经过多年的诉讼,爱迪生获得了碳丝白炽灯的专利权。