ابحاث علميةابحاث بسيطةشخصيات علميةعباقرةمبدعون

توماس اديسون ونشأته وأهم اختراعاته

من هو توماس اديسون:

يعد توماس الفا اديسون من أشهر المخترعين الأمريكيين ، وحائز على جائزة نوبل عام  1093 في مجالات متنوعة ، ومن أهم اختراعات اديسون هو اختراع المصباح الكهربائي

نشأة توماس اديسون:

نشأته ولد توماس أديسون في عام 1847 في 11 فبراير مدينه ميلان في ولاية أوهايو الامريكية وكان  والده السيد صموئيل أديسون والسيدة نانسي اليوت اديسون، ولقد عاني توماس اديسون في بداية حياته من مشاكل بالسمع وقد أثر في سلوكه وحيا المهنية ، كان توماس يقضي معظم وقته في القراءة بسبب انه كان لديه مشاكل في السمع وهذا جعله قارئا نهما ، وايضا ترك التعليم وعمل في محطة  قطارات 1859 وتدرب على استخدام التلغراف عام 1862 لعدد من السنوات وكان يكرس وقت كثيرا من حياتة يحسن المعدات ويخترع الاجهزة

توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته
توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته

توماس اديسون مختراع المصباح الكهربائي :

عمل إديسون وأصدقاؤه بجد من عام 1878 إلى عام 1880 لاستخدام الكهرباء لإضاءة مصباح صغير لقد عملوا على 3000 نظرية مختلفة لتطوير هذه الفكرة. في ذلك الوقت كان يطلق عليه مصباح القوس ، لأنه كان ساطعًا ومشرقًا لدرجة أنه كان من الصعب وضعه في غرفة صغيرة ، لذلك تم استخدام الإضاءة مربع كبير،تم الوصول إليه، تم استخدام خيوط رفيعة من البلاتين ذات مقاومة كهربائية عالية فقط ، وتم تطويرها لاحقًا

من هو مخترع الكهرباء :

عند طرح سؤال مثل: (من اخترع الكهرباء؟) يحتاج هذا السؤال إلى إجابة لتوضيح أن الكهرباء تم اكتشافها وليس اختراعها.  إنه نوع من الطاقة استغرق البشر وقتًا طويلاً اكتشاف وجوده في الطبيعة ، والقصة الفعلية لاكتشاف الكهرباء هي قصة معقدة، بدأ فصله الأول حوالي 600 قبل الميلاد، لم يتم اكتشاف الكهرباء من قبل شخص واحد فقط 

المساهمون في اكتشاف الكهرباء اكتشف الفيلسوف اليوناني طاليس مالطي وجود الكهرباء لأول مرة في القرن الخامس قبل الميلاد، كان عصر الحضارة اليونانية، ووجدوا أنه عند حك مادة الكهرمان بالصوف ، فإنها تخلق قوة تجذب الأجسام الخفيفة. استمرت هذه الظاهرة في إثارة اهتمام الباحثين والعلماء حتى ظهور الفيلسوف اليوناني طاليس من ميليتس ، المعروف بـ أحد الحكماء السبعة الأسطوريين.

الإنسان ؛ يُعتقد أنه كان أول من درس الكهرباء ، وقد أوضح ذلك من خلال تجربته في الاحتكاك بين حجر الكهرمان والفراء ، مشيرًا إلى قدرة الحجر على جذب الريش والغبار ومواد أخرى خفيفة الوزن ، لذلك فهو مادة كهرمانية اللون ، اسم يوناني لراتنج يعني الكهرباء ، ويعتقد أن هذه هي أول تجربة إلكتروستاتيكية

 توماس إديسون واختراع الضوء المتوهج :

 اكتشف العالم هانز كريستيان أورستد (الدنماركي: هانز كريستيان أورستد) في عام 1819 أن مجالًا مغناطيسيًا يتولد حول سلك عندما يمر عبره تيار كهربائي ، العالم أندريه ماري أمبير (بالفرنسية: André Marie Ampère) استفاد من النتائج التي توصل إليها Oersted ، وفي عام 1873 تمكن من وضع العديد من القوانين الكهرومغناطيسية ، واخترع العالم François Arago (بالفرنسية: François Arago) المغناطيس الكهربائي.

كان العالم مايكل فاراداي (بالإنجليزية: Michael Faraday) أول شخص قادر على تمرير تيار كهربائي عبر سلك ، وكان اختراعه لجهاز الكهرومغناطيسي كما قال العالم Hippolyte Pixie ، مهد الطريق لبدايات تكنولوجيا المولدات.

نموذج فاراداي لتصنيع المولد اليدوي ، والذي توهج كل من العالم الأمريكي توماس إديسون (بالإنجليزية: Thomas Edison) والعالم البريطاني جوزيف سوان (بالإنجليزية: Joseph Swan) ، وفتح الباب أمام اختراع الأضواء.

حوالي عام 1878 ، شكل كل منهما مشروعًا مشتركًا ، أول تاج متوهج ، وفي سبتمبر 1882 ، تمكنوا من تشغيل أول إنارة شارع في نيويورك ، وضع اكتشاف اديسون للمصباح الكهربائي و صناعة الإضاءة الكهربائية منخفضة التكلفة وعالية الجودة حجر الزاوية ، مما أدى إلى بناء محطات الطاقة الكهربائية.

حيث استخدم العالم الكرواتي نيكولا تيسلا التيار المتردد (AC) في وقت لاحق ، قام جورج وستنجهاوس بتسويق نظام التكييف في شركته الخاصة ، وتم إنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية (شلالات نياجرا) في ذلك العام.                       في عام 1883 م ، بعد إنتاج كهرباء منخفضة التكلفة وأكثر كفاءة ، اكتشف المهندس السويدي جوستاف دي لافال (السويدي: جوستاف دي لافال) في أواخر القرن التاسع عشر استخراج وتحويل الطاقة الحرارية من بخار مضغوط إلى بخار.صمم المحرك .

سمي هذا الاكتشاف (المحرك التوربيني). وذلك لأن المهندس البريطاني تشارلز بارسونز اخترع أول مولد توربيني في عام 1884 ، والذي أنتج 7.5 كيلووات فقط ، مما ساهم بشكل كبير في تقدم التكنولوجيا. بطريقة ما ، استمر في تطوير اختراعه حتى يتمكن من اختراع أول توربين مكثف ، وفي عام 1900 بعد الميلاد أنشأ أول محطة للطاقة بقدرة 1 ميغاواط ، واستمر استخدام التوربين،تولد المحركات البخارية معظم الكهرباء المنتجة في جميع أنحاء العالم

توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته
توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته

المقال الرئيسي:

صقل إديسون وطور فكرة المصباح المتوهج ، بناءً على المساهمات السابقة من المخترعين الآخرين على مدى ثلاثة أرباع القرن ، ويعتبره الجمهور “المخترع” والمخترع الرئيسي للمصباح الكهربائي. أنا ” أنا هنا. القوة الدافعة لتطوير البنية التحتية اللازمة للطاقة الكهربائية. 

بعد بعض التجارب على الأسلاك النانوية البلاتينية والمعادن الأخرى ، عاد إديسون إلى أسلاك الكربون النانوية. تم إجراء أول اختبار ناجح في 22 أكتوبر 1879 واستمر 13.5 ساعة، واصل إديسون تحسين هذا التصميم ، وفي 4 نوفمبر 1879 ، أصدر براءة الاختراع الأمريكية رقم 223898 (27 يناير 1880) لمصباح كهربائي باستخدام “سلك من الكربون أو شريط من الأسلاك البلاتينية المترابطة الملفوفة” . 

تضمنت براءة الاختراع عدة طرق لصنع أسلاك الكربون ، بما في ذلك “القطن ، والكتان ، وجبائر الخشب ، والجروح الورقية بطرق مختلفة” ، لكن إديسون وفريقه تعرضوا للحرق. وبعد بضعة أشهر فقط من منح براءة الاختراع اكتشفنا أن استمر سلك الخيزران لفترة أطول. أكثر من 1200 ساعة، جاءت فكرة استخدام هذه المادة الخام الخاصة من تجربة إديسون مع عدد قليل من أعمدة الصيد المصنوعة من الخيزران أثناء الاسترخاء على شواطئ بحيرة باتل ليك في ما يعرف الآن بولاية وايومنغ. الكسوف الكلي للشمس فوق الفجوة القارية في 29 يوليو 1878.

في عام 1878 ، أسس إديسون شركة Edison Electric Light Company في مدينة نيويورك مع العديد من المستثمرين ، بما في ذلك John Pierpont Morgan وأعضاء من عائلة Vanderbilt ، قدم إديسون أول عرض عام لمصباح كهربائي متوهج في مينلو بارك في 31 ديسمبر 1879 ، حيث صرح في ذلك الوقت بأنه “سيجعل الكهرباء رخيصة جدًا بحيث لا يضيء شمعة إلا الأغنياء”.

 

انضم لويس لاتيمر إلى شركة Edison Lighting Company في عام 1884. في يناير 1881 ، حصل لاتيمر على براءة اختراع “عملية تصنيع الكربون” ، وهي طريقة محسنة لإنتاج سلك الكربون للمصابيح الكهربائية. عمل لاتيمر كمهندس ومصمم وشاهد خبير في دعوى براءة اختراع المصباح الكهربائي.

اشترى جورج وستنجهاوس حقوق براءة الاختراع لمصباح فيليب دايل المتنافس (1882) مقابل 25000 دولار ، وتقاضى مستثمرو براءات الاختراع في إديسون سعرًا عادلًا لاستخدام حقوق براءة اختراع إديسون ، مما أدى إلى خفض سعر المصباح الكهربائي إلى 25000 دولار.

في 8 أكتوبر 1883 ، حكم مكتب براءات الاختراع بالولايات المتحدة أن براءة اختراع إديسون غير صالحة لأنها كانت تستند إلى أعمال ويليام سوير ، استمرت الدعوى حوالي ست سنوات ، وفي 6 أكتوبر 1889 ، حكم قاضٍ بأن مطالبة إديسون كانت لتطوير ضوء كهربائي من “سلك كربوني عالي المقاومة”، عمل إديسون مع جوزيف سوان لتجنب معركة قانونية محتملة بشأن براءة اختراع بريطانية مُنحت قبل عام ، لذلك أنشأ مشروعًا مشتركًا يسمى إديث سوان لتصنيع وبيع الاختراع في إنجلترا.

كان مسرح ماهين في برنو (الآن جمهورية التشيك) ​​أول مبنى عام في العالم يستخدم مصابيح أديسون الكهربائية ، وأشرف على التثبيت فرانسيس جيل ، المخترع المشارك مصابيح أديسون. في سبتمبر 2010 ، أقيمت ثلاث منحوتات عملاقة لمصباح كهربائي أمام المسرح في برنو

توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته
توماس اديسون ونشأته واهم اخراعاته

منلو يارك :

تمكن أديسون من إنشاء مصنع في نيويورك لتصنيع التلغراف، اشتهر بكونه شابًا غريبًا يمكنه إصلاح جميع العيوب التي أصابت أي قطعة من المعدات وكسب الكثير من المال من عمله ،ساعده في تحسين الجهاز ، لذلك صمم البرق السلكي diplex في عام 1873. في عام 1874 قام بتصميم اتصال رباعي (4 إشارات) ، والذي سمح بإرسال أربع إشارات في وقت واحد على سلك واحد ، متبوعًا باتصال سداسي (6 إشارات) ، وفي عام 1876 انتقل إديسون إلى مينلو بارك ، حيث كان أول اختراع في العالم، تم إنشاء المصنع ، مجهز بأفضل المعدات والمساعدين المؤهلين ، هذا المصنع مجهز لإجراء الاختبارات والإصلاحات وابتكار المنتجات المرغوبة.

أنتج هذا المصنع أولاً أجهزة إرسال الهاتف الكربوني ثم اختراع إديسون الأكثر مثالية ، الفونوغراف. هذا هو السبب في أن الصحف الشعبية بدأت في منح إديسون احترامًا كبيرًا بصفته ساحرًا ، ازدهرت صناعة الشبكة الكهربائية للإضاءة حيث قام Edison بإجراء تحسينات كبيرة على المصباح الكهربائي أيضًا ، حيث أنشأ شبكة كهربائية للإضاءة تنافست مع شبكات إضاءة الغاز السائدة في ذلك الوقت

بعض الاختراعات الشهيرة لتوماس اديسون :

جهاز الضوء الكهربائي :

في عام 1878 ، احتاج العلماء الأمريكيون بشكل عاجل إلى أداة شديدة الحساسية يمكن استخدامها لقياس التغيرات الطفيفة في درجة الحرارة المنبثقة من هالة الشمس أثناء كسوف الشمس على طول جبال روكي، وقد ألهمه هذا الموقد باستخدام الكهرباء، جهاز ميكرومتر ل هذا الابتكار يتطلب التطوير، كان افتتاح شركة إديسون للكهرباء ، الذي وصل تمويله إلى 30 ألف دولار ، وقام إديسون بتوصيل الأضواء في دائرة متصلة متوازية بحيث إذا تعطل أحد المصابيح ، فلن يؤثر ذلك على باقي مكونات الدائرة الكهربائية.

ولكن كان للمصباح مقاومة منخفضة ، لذلك لجأ إديسون إلى فرانسيس أبتون ، وهو شاب من خريجي جامعة برينستون ، لإنشاء نظام يوزع الطاقة الكهربائية بدلاً من الضوء ، وابتكر مصباحًا كهربائيًا به خيوط بلاتينية. ومع ذلك ، فشلت هذه الفكرة بسبب ارتفاع تكلفة مادة البلاتين ، لذلك تم استبدالها بخيوط الكربون ، والتي قدمت إضاءة أفضل مع مقاومة أعلى ، وفي يناير 1881 ، دار الطباعة في Hines and Ketchum ، نيويورك. الإضاءة الأولى تم تطوير النظام في

يعد الفونوغراف أحد أهم اختراعات توماس اديسون. وتتكون من أسطوانتين متحركتين ، تعمل إحداهما على نقل الصوت وتخزينه عبر صمام صوتي خاص ، والأخرى لنقل الصوت والرؤية من خلاله. تم اختراع الجهاز لأن أجهزة التلغراف في ذلك الوقت لم تكن تلبي احتياجات العلماء والباحثين ، وهي إبرة ذات غشاء يتسبب في اهتزاز الإبرة والغشاء عند إنتاج الصوت. في ديسمبر 1877 ، طور إديسون الفونوغراف عن طريق وضع شريط ورقي ملفوف حول اسطوانة بدلاً من الأسطوانة المعدنية. أصبح هذا الاختراع شائعًا جدًا ومتاحًا تجاريًا.

جهاز الضوء الكهربائي
جهاز الضوء الكهربائي

جهاز الفونوغراف :

يعد الفونوغراف أحد أهم اختراعات توماس اديسون، وتتكون من أسطوانتين متحركتين ، تعمل إحداهما على نقل الصوت وتخزينه عبر صمام صوتي خاص ، والأخرى لنقل الصوت والرؤية من خلاله،تم اختراع الجهاز لأن أجهزة التلغراف في ذلك الوقت لم تكن تلبي احتياجات العلماء والباحثين ، وهي إبرة ذات غشاء يتسبب في اهتزاز الإبرة والغشاء عند إنتاج الصوت، في ديسمبر 1877 ، طور إديسون الفونوغراف عن طريق وضع شريط ورقي ملفوف حول اسطوانة بدلاً من الأسطوانة المعدنية. أصبح هذا الاختراع شائعًا جدًا ومتاحًا تجاريًا.

جهاز الفونوغراف
جهاز الفونوغراف

جهاز التصوير السينمائي

في عام 1893 م ، اخترع توماس إديسون جهازًا يمكنه جمع الصور الفوتوغرافية الثابتة وتسجيلها على شرائح رفيعة من السليلويد وجعلها متحركة من خلال عرضها على شاشة فيلم، وذلك لأن التصوير السينمائي يعتمد على نظرية اكتشفها العالم بيتر وتسمى العلامة “الثبات البصري” ، ولا تظهر العين البشرية أي اختلاف في الصور عند عرض 10-14 صورة في الثانية ، وذلك بعد المشاهدة لمدة 0.1 ثانية ، مما يعني الاحتفاظ بالصورة عبر شبكية العين،لذلك إذا عُرضت الصور بنفس السرعة ووفقًا لآليات العرض السينمائي ، فإن العين تعتقد خطأً أن ما تراه هو حركة ، وهي متصلة بشكل طبيعي دون انقطاع أو انقطاع

جهاز التصوير السينمائي
جهاز التصوير السينمائي

وفاة المخترع العظيم:

في سنواته الأخيرة ، عانى إديسون من تدهور صحته ، وتوقف عن العمل في المختبر  وقضى المزيد من الوقت في منزل والديه في فورت مايرز  فلوريدا، وصل المرض إلى ذروته في مايو  حتى توفي المخترع العظيم في 18 أكتوبر

 

 

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى