Thomas Edison et l'ampoule à incandescence

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On pense souvent que Thomas Edison (Thomas Edison) était un autodidacte talentueux, peu instruit et se fiant principalement à l'intuition et à l'essai-erreur dans son travail. Cependant, le premier volume de la collection « Les papiers de Thomas Alva Edison », publié aux États-Unis au début des années 1990, réfute cette opinion. Les documents publiés montrent clairement la connaissance approfondie de la littérature scientifique de l'époque par l'inventeur. D'ailleurs, Edison lui-même a publié plusieurs articles dans des revues techniques.

C'est grâce à sa familiarité avec la littérature technique qu'il a pu améliorer (et non inventer, comme beaucoup le pensent) l'ampoule électrique à incandescence. Mais reprenons depuis le début.

Au tout début du XIXe siècle, le scientifique russe Vassili Petrov, qui a été le premier à décrire dans son journal un phénomène étonnant – la décharge électrique –, a supposé que ce phénomène pourrait être utilisé dans le futur. En 1813, « l'arc voltaïque » a été découvert. En 1876, le célèbre physicien russe Yablochkov a démontré une puissante source lumineuse électrique équivalente à 6000 bougies. Ce qui fut connu dans le monde comme l'invention du « chandelier de Yablochkov ». « La lumière russe » a été utilisée avec succès pour éclairer les rues et les places devant les théâtres le soir. À cette époque, les journaux français écrivaient : « Le physicien russe a mis au chômage tous les réverbères parisiens ».

Cependant, les « chandeliers de Yablochkov » présentaient un inconvénient majeur : en raison de leur grande puissance et de leur conception encombrante, ils ne pouvaient pas être utilisés pour éclairer les maisons.

À peu près à la même époque, le physicien-inventeur Alexander Lodygin a annoncé son invention. En 1873, il a créé un dispositif dans lequel, sous une cloche en verre sous vide, un morceau de charbon s'illuminait lorsqu'un courant passait entre deux électrodes. Il ne restait qu'une étape avant la création de l'ampoule moderne.

Et cette étape a été franchie. En 1880, l'inventeur américain Thomas Alva Edison a obtenu un brevet pour l'ampoule électrique à incandescence.

Thomas Edison à 35 ans

Thomas Edison à 35 ans (1882) | wikimedia.org

Cependant, il n'était pas le premier à breveter une version moderne de l'ampoule à incandescence. Dix mois avant lui, l'inventeur anglais Joseph Swan a présenté une ampoule similaire à Newcastle. Et Swan avait obtenu un brevet pour son invention un an avant Edison.

De nos jours, il ne fait aucun doute qu'Edison avait lu un article dans le magazine « Scientific American » sur le travail de Swan avec les ampoules à incandescence. Et comme l'invention de Swan n'était pas parfaite, Edison a pu l'améliorer.

Peu de temps après, cette invention a commencé à rapporter beaucoup d'argent à Edison, ce qui a naturellement irrité Swan, qui a intenté un procès contre l'inventeur américain.

Les tribunaux britanniques ont reconnu Edison coupable de violation des droits d'auteur. Selon la décision du tribunal, Edison a été contraint de faire de Swan un partenaire, ce qui a été fait, et l'entreprise d'Edison en Grande-Bretagne est devenue connue sous le nom de « Edison and Swan United Electric Company » (Edison a ensuite racheté la part de Swan dans l'entreprise).

Mais les ennuis ne s'arrêtaient pas là. Un prédécesseur a également été trouvé aux États-Unis. Le 8 octobre 1883, le bureau américain des brevets a décidé que les travaux d'Edison étaient basés sur les inventions d'un certain William Sawyer, et les brevets d'Edison ont été déclarés invalides.

Pourquoi est-il alors considéré comme l'inventeur de l'ampoule à incandescence ? Cela s'explique par le fait qu'il possédait une compagnie d'énergie (qui allait plus tard s'appeler « General Electric ») et qu'il a créé le système énergétique de New York. De plus, il a continué à améliorer l'invention, et si au début les ampoules se brûlaient après 150 heures d'utilisation, Edison a ensuite conçu une ampoule capable de durer 1200 heures.

Mythes et faits sur Thomas Edison et l'ampoule à incandescence

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Ainsi, il est erroné de considérer Edison comme le seul créateur de l'ampoule à incandescence, car son ampoule électrique n'était qu'une amélioration des versions précédentes créées par d'autres scientifiques.

Le mérite de l'invention revient également à l'inventeur allemand Heinrich Göbel – il a été le premier à comprendre qu'il fallait évacuer l'air du globe en verre. Et l'inventeur russe Alexander Nikolayevich Lodygin a été le premier à proposer de fabriquer le filament d'incandescence non pas en charbon ou en fibres carbonisées, mais en tungstène réfractaire.

Mais Edison a imaginé la forme moderne de l'ampoule, avec un culot à vis, une douille, une prise et des fusibles. Il a beaucoup contribué à l'application généralisée de l'éclairage électrique.

Fait intéressant !

L'inventeur et entrepreneur américain Thomas Alva Edison, qui a obtenu 1093 brevets aux États-Unis et environ 3000 dans d'autres pays, est le créateur du phonographe, a perfectionné le télégraphe, le téléphone, l'équipement cinématographique et a développé l'une des premières versions commercialement réussies de l'ampoule électrique à incandescence.

Edison se distinguait par une persévérance et une capacité de travail remarquables. Lorsqu'il cherchait un matériau adapté pour le filament incandescent de l'ampoule électrique, il a testé environ 6000 échantillons de matériaux avant de s'arrêter sur le bambou carbonisé. En testant les caractéristiques du filament de carbone, il a passé environ 45 heures sans repos dans son laboratoire. Jusqu'à un âge avancé, il travaillait entre 16 et 19 heures par jour.

« Le génie, c'est 1 % d'inspiration et 99 % de transpiration », disait Thomas Edison.

Thomas Edison à 75 ans

Thomas Edison à 75 ans (1922) | wikipedia.org

Nikola Tesla parlait ainsi de son collègue :

« Si Edison devait trouver une aiguille dans une botte de foin, il ne perdrait pas de temps à chercher l'endroit le plus probable où elle pourrait se trouver. Il commencerait immédiatement, avec l'assiduité fébrile d'une abeille, à examiner brin par brin jusqu'à ce qu'il trouve ce qu'il cherche. Ses méthodes sont extrêmement inefficaces : il peut dépenser énormément de temps et d'énergie pour n'atteindre aucun résultat, sauf si le hasard lui sourit. Au début, j'observais ses activités avec tristesse, en réalisant que quelques connaissances théoriques et calculs lui auraient épargné 30 % de travail. Mais il éprouvait un mépris authentique pour l'éducation livresque et les connaissances mathématiques, se fiant uniquement à son instinct d'inventeur et au bon sens américain. »

 

Le travail de Thomas Edison avec Nikola Tesla

En 1884, Edison embaucha le jeune ingénieur serbe Nikola Tesla, dont la mission était de réparer les moteurs électriques et les générateurs à courant continu. Tesla proposait d'utiliser le courant alternatif pour les générateurs et les installations électriques. Edison accueillait froidement les nouvelles idées de Tesla, et des désaccords surgissaient fréquemment.

Tesla affirme qu'au printemps 1885, Edison lui avait promis 50000 dollars (une somme équivalente à environ 1 million de dollars actuels) s'il parvenait à améliorer les machines à courant continu conçues par Edison. Nikola s'est mis au travail avec ardeur et a rapidement présenté 24 variantes des machines d'Edison, utilisant le courant alternatif, ainsi qu'un nouveau commutateur et un régulateur qui amélioraient considérablement leurs performances.

Après avoir approuvé toutes les améliorations, Edison refusa de récompenser Tesla en affirmant que l'immigrant ne comprenait pas encore bien l'humour américain. Outragé, Tesla démissionna immédiatement. Quelques années plus tard, Tesla ouvrit sa propre société, la « Tesla Electric Light Company », à proximité de celle d'Edison. Par la suite, Edison lança une vaste campagne d'information contre le courant alternatif, prétendant que les hautes tensions utilisées dans ces systèmes étaient dangereuses.

Nikola Tesla dans un laboratoire à Colorado Springs (États-Unis)

Nikola Tesla dans un laboratoire à Colorado Springs (États-Unis). Début des années 1900 | wikimedia.org

 

La guerre des courants | Quel courant est meilleur : continu ou alternatif ?

Contrairement à Edison, qui s'est illustré comme un expérimentateur infatigable et un homme d'affaires habile, les partisans du courant alternatif s'appuyaient sur les mathématiques et les lois de la physique. Après avoir examiné le brevet d'Edison, l'entrepreneur et ingénieur américain George Westinghouse a identifié un point faible dans son système : les pertes de puissance importantes dans les conducteurs lors de la transmission de l'énergie électrique sur de longues distances.

En 1886, George Westinghouse a présenté un réseau de distribution d'électricité concurrent basé sur le courant alternatif.

L'abandon du courant continu signifiait une défaite financière pour Edison, qui gagnait une part importante de ses revenus grâce aux redevances de brevets. Prévoyant sa défaite, Edison a intenté des procès pour violation de plus de 10 brevets, mais les décisions judiciaires ne lui furent pas favorables.

La confrontation entre Thomas Edison, George Westinghouse et son partenaire Nikola Tesla, pour l'utilisation du courant continu ou alternatif, est connue sous le nom de « guerre des courants » ou « bataille des courants » (Battle of the currents).

Un film sur cette confrontation monumentale entre les plus grands inventeurs de leur génération, intitulé « La guerre des courants », est sorti en salles le 9 septembre 2017 avec le slogan « Celui qui contrôle l'énergie contrôle l'avenir ».

Comme mentionné précédemment, Nikola Tesla, après avoir rejoint le laboratoire de Thomas Edison, tentait de prouver que le courant alternatif était plus efficace pour transmettre de l'électricité sur des centaines de kilomètres. Le futur inventeur légendaire proposait de l'utiliser pour les installations et les générateurs, mais il n'obtenait aucun soutien.

Cette « guerre » entre les entreprises concurrentes « Edison Electric Light » et « Westinghouse Electric Corporation » a duré plus de 100 ans et s'est terminée fin novembre 2007 avec la transition finale des consommateurs de New York du courant continu au courant alternatif.

La guerre des courants ou bataille des courants (Battle of the currents)

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Faits intéressants sur Thomas Edison

  1. Thomas Edison a enregistré plus de 1000 brevets aux États-Unis, ce qui fait de lui l'un des inventeurs les plus productifs de l'histoire.
  2. Edison est crédité de l'invention de la machine la plus simple pour tatouer. Cela a été inspiré par cinq points sur son avant-bras gauche et l'appareil de gravure « Stencil-Pens », breveté en 1876. Cependant, le père de la machine à tatouer est considéré comme Samuel O'Reilly.
  3. En 1877, Edison a inventé le phonographe – le premier appareil pour enregistrer et reproduire le son, révolutionnant l'industrie musicale.
  4. Edison a développé le kinétoscope – l'un des premiers dispositifs pour afficher des images animées, marquant un jalon important dans l'histoire du cinéma.
  5. Il est responsable de la mort de l'éléphante Topsy. Après avoir tué trois personnes, elle a été condamnée à mort. Dans l'espoir de gagner « la guerre des courants », Edison a proposé de l'exécuter avec un courant alternatif de 6000 volts et a filmé cet événement.
  6. Dans sa carrière, Edison a lancé un projet raté : un usine destinée à extraire du fer de minerais de basse qualité. Ses compatriotes se moquaient de lui, affirmant qu'il serait plus simple et moins coûteux d'investir dans des mines de fer existantes – et ils avaient raison.
  7. En 1911, Edison a construit une maison entièrement en béton, y compris les rebords de fenêtres et les conduites électriques, mais elle était inhabitable. Il a aussi tenté de concevoir des meubles en béton, mais ces objets ont également été un échec commercial.
  8. Une de ses idées extravagantes était de créer un hélicoptère fonctionnant à la poudre. Une série d'explosions ayant détruit une partie de l'usine d'Edison l'a contraint à abandonner ce projet.
  9. L'invention de l'ampoule longue durée par Edison a eu une conséquence inattendue pour l'humanité : elle a réduit le sommeil des gens de deux heures. À propos, les calculs liés à l'amélioration de l'ampoule ont rempli environ 40000 pages de carnets.
  10. Le mot « hello », utilisé pour commencer une conversation téléphonique, est une idée d'Edison. Le 15 août 1877, Edison a proposé ce mot dans une lettre au président de la compagnie télégraphique de Pittsburgh. Dans cette « bataille », il s'opposait à Alexander Graham Bell, le fondateur de la téléphonie américaine, qui proposait le mot « ahoy » (utilisé pour saluer des navires). Finalement, le mot « hullo » (dérivé de « hello ») s'est imposé, comme nous en sommes témoins aujourd'hui.

 

15 faits sur Thomas Edison

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Edison contre Tesla

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L'énergie libre de Tesla

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