يثير اختراع المصباح الكهربائي اهتمام العديد من الأشخاص، مما يدفعهم للتساؤل عن هوية مبتكره الأصلي. على الرغم من أن العديد من المخترعين حاولوا تطوير فكرة المصباح الكهربائي، إلا أن أحدهم فقط استطاع أن ينجح في تحقيق ذلك.
تتواجد الآن مجموعة متنوعة من أنواع المصابيح، التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك التي كانت مستخدمة سابقًا. يعود هذا التقدم إلى التطورات التكنولوجية والعلمية، حيث تم ابتكار طرق جديدة لتوليد الطاقة مثل الفحم، الغاز الطبيعي، والبترول، إلى جانب خيارات أخرى متعددة.
المصباح الكهربائي
المصباح الكهربائي هو جهاز صغير يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء. تشمل الأنواع المختلفة من المصابيح المتاحة اليوم مصابيح الزئبق، والفلوريسنت، ومصابيح الهاليد وغيرها.
كان أول اختراع ناجح للمصباح الكهربائي، بعد عدة محاولات فاشلة، من نصيب المخترع الأمريكي توماس أديسون، حيث استطاع تصنيع مصباح يعمل لمدة تصل إلى 40 ساعة تقريبًا.
تاريخ اختراع المصباح الكهربائي
قبل أن يتمكن توماس أديسون من اختراع المصباح الكهربائي، تم إجراء العديد من التجارب غير الناجحة. فيما يلي مراحل التطور نحو اختراع المصباح الكهربائي:
- في عام 1802، قام المخترع الإنجليزي همفري ديفي بتصميم أول مصباح قوس كهربائي، والذي يعتبر أول مصباح في التاريخ.
- استخدم هذا المصباح الفحم كوقود من خلال توصيل بطارية كهربائية به.
- سمي بـ “مصباح القوس” نظراً لشكل الضوء المنبعث منه.
- رغم ذلك، لم يكن استخدامه عمليًا بسبب ضعفه في الإضاءة، مما حصر استخدامه في المنازل أو المكاتب ذات الإضاءة المنخفضة.
- واصل الكيميائيون تطوير تقنيات الإضاءة حتى نهاية القرن الثامن عشر.
- في عام 1840، قام العالم وارن دي لا رو باختراع مصباح كهربائي استبدل فيه النحاس بالبلاتين، لكن قامت تكلفة التجارب العالية بإيقاف نجاحه.
- بعد عام، قدم ويليام ستايت تحسينات على تصميم همفري ديفي، ولكن واجه صعوبات بسبب ارتفاع تكاليف البطاريات المستخدمة.
- أقدم مصباح معروف تم اختراعه كان بواسطة أليساندرو فولتا باستخدام سلك نحاسي ومصدر كهربائي.
اختراع المصباح الكهربائي الناجح
على الرغم من أن العديد من التجارب السابقة كانت بلا تأثير، تمكن توماس أديسون من تحقيق النجاح من خلال:
- أكثر من 20 مخترعًا حاولوا ابتكار المصباح الكهربائي قبل إديسون.
- نجح أديسون في تصميم أول مصباح كهربائي ناجح في عام 1879.
- تميز المصباح الكهربي بأدائه الجيد وسعره المعقول.
- تُعزى الإنجازات الكبيرة في هذا المجال إلى توفيق أديسون عن غيره من المخترعين.
- كانت تصميمات أديسون تتسم بمقاومة مرتفعة لتوزيع جيد للطاقة.
- على الرغم من تفوق مصباحه، كان منخفض التكلفة مما ساهم في زيادة شعبيته.
- أجرى أديسون العديد من التجارب التي استهلكت عددًا كبيرًا من المصابيح والأسلاك.
- كان يعاني من نقص المواد، خاصة الخيوط القابلة للاستخدام لفترات طويلة.
- جرب إديسون أكثر من 5000 نوع من الخيوط حتى توصل إلى استخدام خيوط القطن.
- وبذلك، يُعتبر القطن المتفحم المادة الأفضل التي استخدمها أديسون في المصابيح الكهربائية.
براءة اختراع المصباح الكهربائي
- منح توماس أديسون براءة اختراع للمصباح الكهربائي في يناير عام 1880.
- استطاع إديسون جعل المصباح الكهربائي ينير لمدة 13 ساعة.
- استُخدمت خيوط القطن في تصنيع المصباح الكهربائي.
- خلال عام 1882، اكتشف إديسون أن الخيزران يمكنه الإضاءة لمدة تصل إلى 120 ساعة.
- استُخدمت هذه الخيوط في الولايات المتحدة، وبالتحديد في مدينة نيويورك، لإنارة أكثر من 20 مبنى.
مكونات المصباح الكهربائي
يحتوي المصباح الكهربائي على مجموعة متنوعة من الأجزاء الداخلية والخارجية. الأجزاء الأساسية تشمل:
- الفتيل المعدني الذي يتسبب في التوهج داخل الغطاء الزجاجي، وهو سلك رقيق جداً.
- غاز النيتروجين الخامل الموجود داخل الغطاء الزجاجي.
- القاعدة المعدنية التي تحتوي على أسلاك معدنية متصلة ببعضها ومتصلة بدائرة كهربائية.
- اللمبة الزجاجية التي تحتوي على جميع أجزاء المصباح وتحتوي على غاز خامل مثل النيتروجين أو الأرجون.
- الملامسات المعدنية المصنوعة من أسلاك صلبة ذات خيوط رفيعة.
استخدامات المصباح الكهربائي
يعتبر المصباح الكهربائي من المصادر الحيوية للإضاءة حول العالم، ويستخدم في عدة مجالات منها:
- إنارة المصابيح في المنازل والشركات.
- إنارة الأماكن الباردة مثل الثلاجات.
- إنارة الأماكن الساخنة مثل الأفران والميكروويف.
- إنارة التحف والقطع الأثرية في المنازل.
- إنارة كشافات السيارات.
- استخدام المصابيح اليدوية في حالات الطوارئ مثل انقطاع الكهرباء.
من هو توماس أديسون؟
يعتبر توماس أديسون واحدًا من أبرز المخترعين في التاريخ، حيث كان له تأثير عميق بفعل اختراعه المصباح الكهربائي. قام أديسون بابتكار العديد من الأجهزة الأخرى، مما أكسبه ألقابًا مثل “توماس ألفا أديسون” و”ساحر مينلو بارك” نظراً لمساهماته الكبيرة.
من بين اختراعات أديسون المهمة الأخرى كانت الكاميرا والفونوغراف، الذي يعد من الأشكال المبتكرة للأجهزة السمعية.
مصادر الطاقة المستخدمة في المصابيح الكهربائية
تتعدد مصادر الطاقة المستخدمة في تشغيل المصابيح الكهربائية لتعزيز الإضاءة، منها:
- الفحم، والذي يُستخدم بشكل واسع في محطات توليد الطاقة.
- الغاز الطبيعي الذي يُستخدم كوقود وكذلك لتوليد الطاقة في المحطات.
- الديزل، وهو من مشتقات البترول ويعتبر أكثر كفاءة من الفحم، إلا أنه مرتفع التكلفة.
متى وُلِد توماس أديسون؟
- وُلِد توماس أديسون، مخترع المصباح الكهربائي، في فبراير عام 1847.
- وُلِد في الولايات المتحدة، وبالتحديد في ولاية أوهايو.
- انتقلت عائلته إلى أمريكا هربًا من مواقف السياسة في كندا.
- فقد أديسون سمعه في مرحلة الطفولة نتيجة إصابته بالحمى القرمزية.
- عانى أديسون في المدرسة بسبب فضوله وحرصه على التعلم، مما أدى إلى مشكلات معه.
- نتيجة لذلك، قامت والدته بإخراجه من المدرسة ودرّسته في المنزل.
- كان والديه يشجعانه من خلال تقديم كتب علمية له.
اختراعات توماس أديسون
قام أديسون بابتكار العديد من الأدوات؛ وفيما يلي أبرز اختراعاته:
جهاز الفونوغراف
- جهاز لتسجيل الصوت، يمكن للمستخدمين الاستماع إليه لاحقًا.
- كان الفونوغراف واحدًا من الاختراعات الأكثر محبة لأديسون.
- أول تسجيل عبر الفونوغراف كان لأديسون نفسه، الذي أعلن فيه عن حمل ماري.
الكاميرا المتحركة
- أداة مشابهة للفونوغراف، ولكنها تسجل الصور بدلاً من الصوت.
- سُجلت أول فيلم قصير باستخدام هذه الكاميرا عام 1888.
المصباح الكهربائي
- لم يخترع أديسون المصباح بشكل كامل، بل طوره وحصل على براءة الاختراع.
- عمل أديسون على تقليل التكلفة والجهد، وإنشاء عازل داخل المصباح.
