Alors que Thomas Edison est crédité d’avoir inventé la première ampoule à incandescence pratique en 1879, l’histoire de qui a inventé l’ampoule est beaucoup plus compliquée.

Parmi les 1 000 brevets de Thomas Edison, la toute première ampoule n’en fait pas partie. En effet, le brevet d’Edison pour l’ampoule était considéré comme « une amélioration » des modèles existants. Afin de créer un modèle de lampes électriques plus pratique, efficace et abordable, les dossiers montrent que l’ingénieur a acheté des brevets d’inventeurs précédents.

Déterminer quand l’ampoule a été inventée et qui a inventé l’ampoule est donc une question nuancée et qui nécessite que nous reconnaissions les chercheurs et les scientifiques travaillant bien avant et en même temps qu’Edison.

Alors qui a inventé l’ampoule, vraiment ?

Les nombreux esprits pionniers derrière l’histoire de qui a inventé l’ampoule

Tout au long du 19ème siècle, les inventeurs ont cherché une méthode plus sûre et plus pratique pour produire de la lumière pour remplacer les flammes nues ou l’éclairage au gaz. L’électricité est devenue l’alternative préférée.

Wikimédia CommonsLes gens regardent le processus fastidieux de changement des électrodes dans une lampe à arc électrique du XIXe siècle, l’un des prédécesseurs des premières ampoules.

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L’un des premiers appareils à fournir une source d’électricité fiable a été inventé par l’inventeur italien Alessandro Volta en 1800. La soi-disant «pile voltaïque» était une batterie primitive qui utilisait du cuivre, du zinc, du carton et de l’eau salée et, lorsqu’elle était engagée avec du fil de cuivre à chaque extrémité, conduisait de l’électricité.

La mesure électrique de « volt » a ensuite été nommée pour Volta.

En 1806, l’inventeur anglais Humphry Davy a présenté la première lampe à arc électrique utilisant une batterie comme celle de Volta pour produire un courant fiable. Ces lampes généraient de la lumière à travers des électrodes à l’air libre qui ionisaient le gaz. Mais ces lampes étaient également trop difficiles à utiliser et brûlaient trop intensément et rapidement pour un usage domestique, elles étaient donc principalement utilisées par les villes dans les espaces publics. La lampe à arc est devenue un succès commercial, bien que limité.

Les scientifiques savaient déjà que lorsqu’une quantité suffisante d’électricité passait à travers certains matériaux, ils se réchauffaient et s’ils devenaient suffisamment chauds, ils commençaient à briller. Ce processus est appelé « incandescence ».

Le problème avec les premières ampoules à incandescence, cependant, était que ces matériaux finiraient par devenir si chauds qu’ils brûleraient ou fondraient. L’incandescence ne pourrait devenir un succès pratique et commercial que si le bon matériau, appelé filament, pouvait être trouvé pour produire de la lumière sans s’éteindre trop rapidement.

Après qu’un scientifique écossais du nom de James Bowman Lindsay ait démontré en 1835 qu’une lumière électrique constante était même possible si le filament était en cuivre, les 40 années suivantes de recherche sur les ampoules se sont concentrées sur la recherche des bons matériaux pour un filament et l’enfermement du filament dans un gaz. moins d’espace, comme un aspirateur ou une ampoule en verre, pour le garder allumé le plus longtemps possible.

Wikimédia CommonsWarren de la Rue a fait une percée majeure dans la création de l’ampoule des décennies avant que le modèle d’Edison ne soit breveté.

La prochaine percée majeure dans le développement d’une ampoule commerciale a eu lieu en 1840 par l’inventeur britannique Warren de la Rue.

De la Rue a pensé que la meilleure approche pour une lumière électrique fiable, sûre et durable était d’utiliser un filament de platine au lieu d’un filament de cuivre fixé à l’intérieur d’un tube à vide.

De La Rue a choisi d’utiliser le platine comme filament en raison de son point de fusion élevé. Le platine pouvait tolérer de grandes quantités d’électricité et briller sans risquer de s’enflammer à des températures élevées. Il a choisi de fixer le filament à l’intérieur d’une chambre scellée sous vide car moins il y a de molécules de gaz qui pourraient réagir avec le platine, plus sa lueur durerait longtemps.

Mais le platine, alors comme aujourd’hui, était beaucoup trop cher pour être fabriqué commercialement. De plus, les pompes à vide étaient moins efficaces à l’époque de de la Rue, et son modèle n’était donc pas parfait.

Cependant, la théorie qu’il a employée pour cette ampoule semblait largement fonctionner, et les expériences se sont poursuivies. Malheureusement, ces premières conceptions ont été bloquées par le coût ou l’impraticabilité, car certaines ampoules brillaient trop faiblement ou nécessitaient trop de courant pour briller.

Comment Joseph Swan a aidé à créer l’ampoule telle que nous la connaissons

Wikimédia CommonsJoseph Swan était en fait le premier homme au monde à avoir installé des lampes électriques dans sa maison. La plupart des composants de son modèle d’ampoule du début de 1879 ont été repris par Edison et utilisés dans son modèle, qu’Edison a ensuite breveté en 1880.

Le physicien britannique Joseph Swan avait étudié les problèmes d’éclairage à incandescence à commencer par la rentabilité dès 1850.

Au début, il utilisait du papier et du carton carbonisés comme alternatives moins chères aux filaments métalliques, mais il trouvait trop difficile d’empêcher ces filaments de papier de brûler rapidement. Plus tard, il a breveté une conception utilisant des fils de coton comme filaments en 1869, mais cette conception souffrait des mêmes problèmes pour être d’une utilisation pratique.

L’invention en 1877 de la pompe à air Sprengel allait changer la donne dans le développement des ampoules. La pompe créait de meilleurs vides dans les ampoules en verre, ce qui empêchait les filaments de réagir aux gaz extérieurs et de brûler trop rapidement.

Swan a revisité ses créations avec cette pompe à l’esprit et a expérimenté une variété de matériaux pour le filament. En janvier 1879, il met au point une ampoule qui brûle mais ne s’éteint pas à l’aide d’un filament de coton trempé dans de l’acide et scellé sous vide dans une ampoule de verre.

Il a démontré la conception le mois suivant, mais a constaté qu’après un court laps de temps, l’ampoule fumait, devenait noire et était devenue inutile. L’échec de Swan était dans son filament : il était trop épais et nécessitait trop d’électricité pour briller.

Mais Swan a néanmoins continué à expérimenter.

Quand Thomas Edison a-t-il inventé sa première ampoule à incandescence ?

Wikimédia CommonsThomas Edison a affirmé avoir testé plus de 6 000 matériaux organiques différents pour trouver le filament parfait pour son amélioration sur l’ampoule à incandescence.

Pendant ce temps, Thomas Alva Edison travaillait de l’autre côté de l’étang pour résoudre les mêmes problèmes. L’inventeur de 31 ans avait alors 169 brevets et avait établi un centre de recherche à Menlo Park, New Jersey.

Edison voulait également rendre les ampoules à incandescence à la fois abordables et fiables. Il a étudié sa compétition dans cette entreprise qui incluait naturellement Swan, et a déterminé qu’une ampoule réussie avait besoin d’un filament plus fin qui ne nécessitait pas un courant électrique important.

Edison lui-même a travaillé jusqu’à 20 heures par jour pour tester et expérimenter divers modèles et matériaux pour les filaments.

En octobre 1878, juste un an après l’échec de la tentative de Swan, Edison développa une ampoule avec un filament de platine qui brûla pendant 40 minutes avant de s’éteindre. Il semblait que le soi-disant « Magicien de Menlo Park » était sur le point d’inventer une ampoule pratique, mais il souffrait lui aussi des mêmes problèmes que ses prédécesseurs.

Anticipant le succès, Edison a emprunté 300 000 $ pour créer la Edison Electric Light Company avec JP Morgan comme l’un de ses investisseurs.

NPSL’ampoule brevetée d’Edison contenait bon nombre des mêmes éléments que ceux du modèle de 1879 de Swan.

Edison a continué à tester 300 types de filaments différents dans plus de 1 400 expériences. Son équipe a testé apparemment toutes les substances sur lesquelles ils pouvaient mettre la main, y compris le lin, le cèdre et le noyer. Il a même expérimenté le tungstène, qui était courant dans les ampoules plus récentes. Mais Edison n’avait pas les outils pour travailler correctement ce matériau.

Quand l’ampoule a été inventée : la percée historique

Wikimédia CommonsUne réplique du laboratoire de Menlo Park.

Puis, en octobre 1879, Edison opta pour un filament de coton plus fin et plus résistant que celui utilisé par Swan. Il a estimé que plus la résistance du filament était élevée, moins il faudrait de courant électrique pour le faire briller. Son 1879 conception brûlée pendant 14,5 heures.

Pour sa réalisation concernant la haute résistance, Edison est généralement crédité d’avoir conçu le premier utilisation pratique ampoule à incandescence.

Wikimédia CommonsL’ampoule à incandescence d’Edison est considérée comme la première pour une application commerciale et pratique.

L’équipe d’Edison utilisera plus tard un filament dérivé du bambou qui brillera pendant 1 200 heures. Il a reçu un brevet pour cette ampoule à incandescence pratique « améliorée » le 27 janvier 1880.

L’année précédente, Edison avait en fait acheté un autre brevet pour une ampoule à incandescence qui avait été créée par les Canadiens Henry Woodward et Matthew Evans en 1874. Bien que cette ampoule produise avec succès de la lumière, sa conception était différente de celle d’Edison – elle tenait son morceau de carbone critique entre électrodes dans un cylindre rempli d’azote – et ce n’était finalement pas viable pour une production commerciale à grande échelle.

Après qu’Edison ait obtenu son propre brevet en 1880, le personnel de Menlo Park a continué à bricoler et à améliorer la conception de l’ampoule. Ils ont développé de meilleures pompes à vide et inventé la vis à douille qui est courante sur la plupart des ampoules aujourd’hui.

Plus important encore, Edison a développé l’infrastructure nécessaire pour faire de l’éclairage à incandescence un élément vital de la société. Edison et son équipe ont développé des centrales électriques pour alimenter les maisons en général et des compteurs électriques pour mesurer leur utilisation. General Electric a été formé à la suite d’une fusion en 1892 avec la société d’Edison.

Wikimédia CommonsConception d’Edison pour une ampoule telle que publiée sur son brevet officiel.

Après Edison, la lumière électrique est devenue disponible de Broadway à la chambre à coucher.

Ediswan et l’héritage de qui a vraiment inventé l’ampoule

Le mois même où Edison a développé son ampoule, Joseph Swan a annoncé qu’il avait perfectionné la sienne et obtenu un brevet britannique pour celle-ci le 27 novembre 1880.

La maison de Swan a été la première de l’histoire à être éclairée à l’électricité et il était également responsable de l’éclairage du Savoy Theatre 1881. C’était la première fois qu’un grand bâtiment public était entièrement éclairé à l’électricité et démontrait la supériorité de la lumière incandescente sur la lumière au gaz.

Swan a ensuite créé la Swan United Electric Light Company en 1881 et Edison a poursuivi pour violation du droit d’auteur. Les tribunaux britanniques ont statué en faveur de Swan et Edison et Swan ont fusionné leurs sociétés en Ediswan, ce qui leur a permis de dominer le marché britannique.

En raison de la nouvelle relation commerciale, Swan a été contraint de soutenir la validité des brevets d’Edison, de sorte que pour le public, Edison et l’ampoule sont devenus synonymes. Bien qu’il n’ait jamais échappé à l’ombre d’Edison, Joseph Swan a été fait chevalier pour ses réalisations en 1904 et est devenu membre de la Royal Society.

Wikimédia CommonsUne affiche du XIXe siècle pour Ediswan.

En fin de compte, c’est Edison dont on se souvient le mieux comme l’inventeur de l’ampoule, en partie pour son penchant pour la publicité et sa détermination à faire de l’ampoule un article ménager courant. La propre réticence de Swan à l’autopromotion et le fait qu’il devait soutenir publiquement la validité des brevets d’Edison ont également contribué à amener Edison au premier plan de la conscience publique.

Certes, le mérite appartient à Edison car c’est sa conception et son infrastructure électrique qui ont donné le tempo à l’ampoule électrique du monde telle que nous la connaissons aujourd’hui. En même temps, il faut reconnaître qu’Edison n’était qu’un des nombreux inventeurs qui ont travaillé pour améliorer l’ampoule.

Peut-être est-il juste de dire que le génie d’Edison n’était pas tant dans son innovation, mais plutôt dans sa capacité à appliquer l’aspect pratique à des inventions qui, autrement, auraient pu rester en laboratoire.

Maintenant que vous savez qui a inventé l’ampoule, consultez cet article sur six inventeurs célèbres qui n’ont pas obtenu le crédit qu’ils méritaient. Alors, lisez cet article sur certaines des excentricités de l’inventeur Nikola Tesla.