愛迪生發明電燈的故事..急!!!!!!(20分)

愛迪生 (Thomas Alva Edison) 1847 年生於美國俄亥俄州。他一生中的發明超過二千多種。他不但成為近代物理史上一位相當傑出的科學家，更被譽為世界上最偉大的發明家。

愛迪生一生卓越的成就並非僥倖，而是他百折不撓、勇於嘗試、敢於創新的成果。由於家境貧困，愛迪生只受過三個月的小學教育，十二歲就開始在火車上工作。雖然如此，他仍然努力不懈，刻苦自學。他在少年時代已對自然科學產生了濃厚的興趣，不但掌握了豐富的電學、化學等知識，還喜歡在車上和家裡進行一些「小實驗」。1863 年，他在一家鐵路公司當服務員，他的發明生涯也從此開始。隨著他的發明一個個地誕生，他的名子開始為人熟悉，生活也逐漸富裕起來。

1873 年愛迪生製造出雙工式發報機，翌年又製造了四工式發報機。1876 年，他在門洛帕克建立了美國第一個工業研究實驗室，也就是「愛迪生發明工廠」。在往後的兩年，他發明了留聲機，轟動了全世界，使他獲得法國爵士的銜頭。

愛迪生一生中最大的貢獻，就是發明了電燈。他做了 1600 多次耐熱材料和 600 多種植物纖維的實驗，才製造出第一個燈泡。後來他更在這基礎上不斷改良製造的方法。為了推廣電燈的使用，他研究出並聯電路、保險絲、絕緣物質、銅線網路等電器系統的各種附加設備；又製造了電壓穩定的發電機和經濟配電的三線掣。1882 年他在紐約建立了一個電力網。雖然他使用直流電 的輸電方法限制了傳送電力的距離，但這項偉大的貢獻，已大大改善了人類的生活。

1883 年愛迪生發現熱電子發射現象，為電子管的面世奠定了基礎。1887 年，他在西奧倫治建立了更大的實驗室。在那裡他的發明更是多不勝數，其中較重大的有 1888 年的電影攝錄機；1896 年的電影放映機和鎳鐵電池。他接二連三的發明，使他在1928 年獲得了國會金質特別獎。

1931年，愛迪生在西奧倫治與世長辭，享年 84 歲。

我們都知道電燈是由愛迪生發明的，但最早利用電來發光的，是在十九世紀初，由英國的漢弗萊戴維（ HumphreyDavy ）所發明的電弧燈。他利用導線連接在電池上，然後與兩塊相距很近的炭極連接，由於電弧的產生，所以兩極之間產生了耀眼的光芒。電弧燈存在某些缺點，因此無法廣泛的使用。這包括電弧的光芒過於刺眼、炭極的距離須不斷調整；炭極打火時會冒出嗆人的氣味和黑煙，所以電弧燈無法用於室內的照明。雖然如此，電弧燈還是被應用在燈塔、劇院和廣場這需要高光度照明的場所。



在電弧燈發明之後，接著的十多年，有許多科學家投入「如何將電轉化成光」的研究。為了能找出一種經濟實用的電燈，科學家進行了多次的實驗，也累積了很多失敗的經驗，這段時間裡雖然有許多電燈的發明，但都因為壽命太短或其他原因，而無法跨越障礙進入實際應用的層面。



1878 年 9 月初，愛迪生訪問華萊士（ Bill Wallace ），當時華萊士展示了他正在研究的電弧燈，愛迪生看到之後非常的興奮，他跟華萊士說：「你的研究方像是錯的，在電燈的製造上我一定可以找出比你更好的方式。」當愛迪生回到他的門羅公園研究所之後，就開始研究電燈的問題。



愛迪生開始找尋有關氣體發光的相關資料，他還買下了煤氣工程學會所有與外界交易的檔和歷年的煤氣雜誌，經常徹底鑽研。有人說愛迪生在成為電燈專家以前，已是一個最權威的煤氣專家了。愛迪生的名言：「天才是九十九分的努力加上一分的運氣」，他投入電燈的研究過程可以說是最好的證明。



從 1878 年 9 月開始，門羅公園的研究所成了研究電燈的戰場。愛迪生是總指揮，有 7 個經驗豐富的人當他的助手。愛迪生首先尋找適於製作燈絲的材料，並試圖設計出最佳形狀。在前一年的實驗裡中，他嘗試使用過炭化紙、玉米芯和各種纖維，共達幾十種之多，但都沒有成功。



1878 年的秋天時，愛迪生又重新用「炭」來進行試驗，在使用過紙制炭絲，木制炭絲與其他纖維炭化後製成的燈絲進行了無數次試驗後，最後得到一個結論：電燈問題的解決，只有一種方法，那就是燈絲的電阻要高，散熱要慢。愛迪生的炭絲試驗並沒有成功。在他試驗過的制燈絲的金屬中，鉑是最理想的一種。於是他轉向鋁和類似鉑的金屬來試驗，因為這些材料符合電阻高，散熱慢的要求。



在實驗過程中，愛迪生廢寢忘食，幾乎忘了周圍的一切。在晚年他曾經說：「我對電燈的研究時間最久，試驗最為艱苦，但從來也沒有灰心」。他在電燈方面建立了三千多種不同的理論，每種理論好像都可能實現。但是，在試驗過後，三千種想法，只有兩種行得通。由此可知愛迪生在發明領域上的成功是因為長時間的努力所得來。



從 1879 年以來，愛迪生把全部精力用在電燈的研究上。他耐心地研究製造白熾燈的每一個可能方法。他更換著各種不同的材料，製成許多不同直徑，不同形狀的燈絲。有些燈絲細得難以裝進燈泡，有些只要一通電，立刻就會熔化。這一段時間他還遭受許多外界的攻擊與批評，有人認為他的研究根本不可能成功。



某一天晚上，愛迪生留在實驗室很晚，他心不在焉地把一塊壓縮的煙煤在手中搓卷著。他好像在幻想著什麼似的，不知不覺的把手中的煙煤搓成一根細線。他突然想到，這也許可以製造出比較好的電燈來。他把碳化的棉絲裝在玻璃泡裏，抽去空氣後把電流接上。這脆弱的棉線發出耀目的光芒，但不久就燒斷了。他仔細觀察斷掉的棉線，結果發現炭化後的棉線變得非常的堅硬。於是他拋棄棉線，開始用木材的細條，接著又用稻草、紗紙、線、馬尼拉麻繩、馬鬃、釣魚線、麻栗、硬橡皮、栓木、藤條、玉蜀黍纖維，甚至人的鬍鬚與頭髮來作為燈絲的材料。



在經過多次的試驗、失敗、再試驗，在 1879 年 10 月 21 日 的傍晚，愛迪生和助手們成功地把炭精絲裝進了燈泡。一個德國籍的玻璃專家依愛迪生的吩咐，把燈泡裏的空氣抽到只剩下一個大氣壓的百萬分之一，封上了口。這為愛迪生的成功提供了先決條件。愛迪生接通電流，他們日夜盼望的情景終於出現在眼前，燈泡發出了耀眼的亮光，而且連續點亮了 45 個小時，這盞電燈的燈絲才被燒斷，這是人類第一盞有廣泛實用價值的電燈。而後來這天定為電燈的發明日。



在整個 80 年代，愛迪生對白熾燈不斷地進行改進。他認為，換燈泡不需要專門的電工來作業。為解決這個問題，他反復進行試驗。先是在燈泡下裝配了木制的插座，後來又將木制插座改為熟石膏插座。到最後，愛迪生發明了一種螺帽，這是從煤油罐的螺旋蓋上得到啟示後改裝而成的，而這一直沿用到了現在。



電燈是 19 世紀末最著名的一項發明，也是愛迪生對人類最輝煌的貢獻。在電燈發明之後，人們對愛迪生有很高的評價：「希臘神話中說，普羅米修斯給人類偷來了天火；而愛迪生卻把光明帶給了人類。」



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anthony

一般認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。但倘若認真的考據，另一美國人享利·戈培爾(Heinrich Göbel)比愛迪生早數十年已發明了使用相同原理和物料、而且可靠的電燈泡，而在愛迪生之前很多其他人亦對電燈的發明作出了不少貢獻。1801年，英國一名化學家Humphry Davy 將鉑絲通電發光。他在1810年亦發明了電燭，利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年享利·戈培爾使用一根炭化的竹絲，放在真空的玻璃瓶下通電發光。他的發明今天看來是首個有實際效用的白熾燈。他當時試驗的燈泡已可維持400小時，但是並沒有即時申請設計專利。
1850年，英國人約瑟夫·威爾森·斯旺 (Joseph Wilson Swan)開始研究電燈。1878年，他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利，並開始在英國建立公司，在各家庭安裝電燈。
1874年，加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氦氣，以通電的碳桿發光。但是他們無足夠財力繼發展這發明，於是在1875年把專利賣給愛迪生。
愛迪生購下專利後，嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡，成功維持13個小時。到了1880年，他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時。但是在英國，斯旺控告愛迪生侵犯專利，並且獲得勝訴。愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合夥人。但後來斯旺把他的權益及專利都賣了給愛迪生。在美國，愛迪生的專利亦被挑戰。美國專利局曾判決他的發明已有前科，屬於無效。最後經過多年的官司，愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權。
愛迪生的最大發現是使用鎢代替碳作為燈絲。之後在1906年，通用電器發明一種製造電燈鎢絲的方法。最終廉價製造鎢絲的方法得到解決，鎢絲電燈泡被使用至今。
電燈泡的最大問題是燈絲的蒸發。因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一，在電阻較大的地方，溫度升得較高，鎢絲亦蒸發得較快，於是造成鎢絲變幼，電阻進一步增大的循環；最終令鎢絲燒斷。後來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的蒸發。今天多數的電燈泡內都是注入氦、氬或氪氣。
現代的白熾燈一般壽命為1,000小時左右。