¿Qué obstáculos se han encontrado en el desarrollo de las lámparas incandescentes?

Desde que Edison comenzó a dedicarse a los inventos científicos, se puede decir que ha tenido mucho éxito y, de hecho, se siente satisfecho cuando tiene treinta años. Pero hay un problema que permanece en la mente y no se ha resuelto durante mucho tiempo: cómo utilizar la electricidad para reducir la carga laboral de las personas.

A finales del verano de 1878, Edison estaba nuevamente considerando los usos potenciales de la electricidad en Menlo Park. Ya en el otoño de 1877, había realizado varios experimentos con lámparas incandescentes, pero debido a que mucha gente estaba explorando este campo en ese momento, Edison abandonó la investigación en esta área. Por supuesto, la invención del fonógrafo también fue una de las razones por las que abandonó la investigación sobre las lámparas incandescentes.

Durante el período en que Edison exploraba las luces eléctricas, los problemas de iluminación de la sociedad se resolvían básicamente con luces de gas. Sin embargo, las lámparas de gas tienen sus propias deficiencias inherentes, como brillo insuficiente, fácil fuga y sistemas de suministro desbloqueados. Más tarde, alguien desarrolló la lámpara de arco en un intento de reemplazar la lámpara de gas, pero después de experimentos se descubrió que no podía usarse ampliamente. En primer lugar, su luz era deslumbrante; en segundo lugar, la distancia entre los polos de carbono tenía que ser mayor. ajustarse constantemente; en tercer lugar, después de que se enciendan los postes de carbón, habrá un olor asfixiante y humo negro. Esto determina que no se puede utilizar para iluminación interior. Pero a pesar de estas deficiencias de las lámparas de arco, algunos países han hecho un uso limitado de ellas desde la década de 1850, como por ejemplo para balizas de navegación o alumbrado público.

Hay mucha gente intentando romper el monopolio del gas en la iluminación. Sin embargo, todos se enfrentan al problema de cómo cerrar la enorme brecha entre la teoría y la práctica. En teoría, todo lo que se necesita para fabricar una luz eléctrica es un filamento fino, que puede estar hecho de carbono u otros materiales. Siempre que el filamento esté sellado en un recipiente de vidrio y se elimine el aire, se puede pasar la corriente eléctrica para hacer que el filamento emita luz incandescente. Sin embargo, en la práctica no es tan fácil. Es necesario encontrar un material para fabricar filamentos que no se queme fácilmente y asegurarse de que el recipiente de vidrio tenga un buen vacío. Incluso si se aclaran estas condiciones necesarias, es difícil crear una lámpara eléctrica ideal con el avanzado equipamiento del laboratorio. Es más, hay muchos otros problemas que deben resolverse urgentemente para implementar una producción comercial a gran escala.

En el otoño de 1878, cuando Edison llevó a cabo su primera serie de experimentos, se centró en probar más de 50 materias primas diferentes para emitir luz en el vacío después de convertirlas en filamentos y finalmente carbonizarlas. Para resolver el problema de la luz eléctrica, solo hay una forma: la resistencia del filamento debe ser alta y la disipación del calor debe ser lenta.

Después de eso, Edison hizo grandes esfuerzos, pero el experimento con alambre de carbono no mostró signos de éxito, por lo que recurrió al platino y a metales similares al platino porque estos materiales cumplían con los requisitos de alta resistencia y lenta disipación de calor.

Después de innumerables experimentos, el filamento de platino parece ser el filamento más ideal entre otros metales. Así, a principios de octubre, Edison presentó una solicitud de patente para una "luz eléctrica" ​​de alambre de platino.

Después de que se presentó la primera patente de lámpara incandescente, Edison olió la victoria. Pero era muy consciente de que le esperaban muchas dificultades, por lo que empezó a trabajar más duro. Se dio cuenta de que su base matemática no era suficiente si quería diseñar con éxito una lámpara incandescente y convertirla en una parte clave del sistema de iluminación, tendría que realizar una serie de cálculos complejos. Por eso, antes de fin de año, contrató a dos matemáticos, y después de sus rigurosos cálculos, demostraron que la intuición de Edison era correcta: las lámparas eléctricas deben tener una resistencia de más de 100 ohmios antes de poder convertirse en rivales de las lámparas de gas.

Un año o dos después, Edison había logrado sus primeros logros en la fabricación de lámparas incandescentes. En el otoño de 1879, Edison recibió una nueva bomba de aire Springer que le permitió crear un vacío de una cienmilésima parte de una atmósfera. Debido a la mejora de las condiciones de vacío, Edison utilizó instintivamente filamentos de carbono como material de filamento para los experimentos. Edison creyó que el filamento de carbono era el material de filamento más ideal desde el principio. Renunció a este material sólo porque el vacío anterior no era suficiente y el filamento de carbono se derritió demasiado rápido.

A partir del 16 de octubre, después de cinco días de exploración, se produjo el avance final. Esta vez Edison usó hilo de algodón. Lo puso en la ranura en forma de U tallada en la placa de níquel y lo carbonizó durante varias horas. Él y su asistente Batchelor habían estado trabajando en el laboratorio durante varios días. Debido a que el alambre de carbono carbonizado era tan delgado y quebradizo, se rompió accidentalmente dos veces antes de colocarlo en la bombilla.

La tercera vez, finalmente pusieron el filamento de carbono en la bombilla, luego quitaron el gas de la bombilla, la sellaron y pasaron la corriente. ¡Apareció la escena tan esperada!

Edison aumentó. la energía La primera bombilla estuvo encendida durante varias horas, la segunda bombilla estuvo encendida durante 40 horas y la prueba continuó durante dos días. Edison supo que había superado la dificultad. Dijo: "Creo que hemos encontrado una manera de hacerlo. Si ahora puede durar 40 horas, en unos días puedo hacer que dure 100 horas".

En dos semanas, Edison presentó una demanda. Solicitud de patente para una luz eléctrica de filamento de carbono. Durante las siguientes semanas, comenzaron los trabajos en Menlo Park para fabricar las bombillas. Debido a que Edison continuó con sus experimentos (cambiando continuamente el tamaño y la forma de las bombillas y cambiando los métodos de introducción de filamentos y sellado de las bombillas), no todas las bombillas fabricadas en ese momento eran iguales. Además, los colegas de Edison hicieron muchas réplicas de estas bombillas. Algunas se colgaron en el laboratorio y otras se enviaron a la casa de Edison, a la casa del Sr. Batchelor y a hoteles baratos locales. Luego se erigieron postes de telégrafo para conectar estas luces al generador del laboratorio. También hay algunas bombillas suspendidas sobre la calle. Al caer la noche, sólo brillaban las luces eléctricas y la gente de los alrededores, que podía venir a pie o a caballo, venía a disfrutar de esta nueva escena.

Edison era muy bueno publicitando sus actividades. Esto no era sólo el instinto de un buen hombre de negocios, sino también un entusiasmo sincero. Cuando los principales periódicos de Estados Unidos publicaron una gran cantidad de informes sobre la invención de la luz eléctrica, Edison aprovechó inmediatamente la oportunidad y anunció que el laboratorio estaría abierto al público después de Navidad. Como resultado, el Ferrocarril de Pensilvania instaló una línea exclusiva en Menlo Park. En unos pocos días, Edison vio un espectáculo extraordinario.

Debido al constante flujo de visitantes, un laboratorio con capacidad para veinte o treinta técnicos ha sido suspendido durante una semana. Estos visitantes vinieron de todas direcciones, llenando este pequeño pueblo en un radio de varios kilómetros con vehículos de todo tipo, y miles de hombres, mujeres y niños acudieron en masa. Al mismo tiempo, se bajaron del tren banqueros, corredores de bolsa, capitalistas, turistas y agentes deseosos de hacer negocios.

También son muchos los visitantes que claman por hablar con este gran hombre. Algunos visitantes ignoraron las "señales de advertencia" y comenzaron a jugar con las máquinas sin autorización, entre ellas una costosa bomba de aire y otros equipos que resultaron dañados. El 3 de enero, se habían perdido 13 bombillas y Edison tuvo que anunciar que a partir de ahora no se permitiría la entrada al laboratorio a visitantes sin permiso.

Si se excluyen estas cuestiones secundarias, se puede decir que la exposición de Menlo Park ha logrado efectos que las exposiciones ordinarias no pueden lograr. Demostró a la gente que la luz incandescente era realmente factible, que una revolución interior provocada por ella sería inevitable y que la era de la iluminación de arco y gas estaba llegando a su fin. La noche se volverá colorida a partir de ahora.