Strom und elektrisches Licht

Beleuchtungsmöglichkeiten. Die Möglichkeit, künstliches Licht mit Elektrizität zu erzeugen, wurde bereits 1808 geschaffen, als der englische Chemiker Sir Humphry Davy demonstrierte, dass Strom aus Batterien Licht erzeugen kann, indem er eine Substanz erwärmt, bis sie glüht, oder indem ein Lichtbogen über eine Lücke springt zwischen zwei Leitern. Lichtbogenbeleuchtung verbraucht viel Strom und ich erschaffe ein brillantes Licht und es war auf den Außenbereich oder große Innenräume beschränkt. Das Problem der Beleuchtung kleinerer Räume - die Techniker des XNUMX. Jahrhunderts als Unterteilung des Lichts bezeichneten - bestand darin, ein Beleuchtungsmaterial zu finden, das nicht brennt oder schmilzt, wenn der Strom durch das Licht fließt. Kohlenstoff und Platin schienen am vielversprechendsten, aber nicht ideal: Das erste schmilzt nicht, brennt aber leicht, während das zweite bei hohen Temperaturen (Oxidation) chemischen Veränderungen widersteht, sich jedoch entzündet, wenn die Temperatur zu hoch wird. Alle frühen Beleuchtungsexperimente wurden mit niederohmigen Lampen durchgeführt, dh Lampen, bei denen nur sehr wenig der durch sie hindurchtretenden elektrischen Energie als Wärme abgeführt wird. Diese Lampen verbrauchten viel Niederspannungsstrom.

Edisons Experimente. Als Thomas Alva Edison (1847-1931) 1878 seine Experimente in seinem Labor in Menlo Park, New Jersey, begann, erkannte er, dass er verhindern konnte, dass das Platinfilament brannte, wenn er es in eine Glaskolbenform stecken konnte, in der die gesamte Luft entfernt war davon. Gleichzeitig versuchte er, ein umfassendes Beleuchtungssystem mit Generatoren zu konzipieren. Ihm kam der Gedanke, dass ein System von mehreren hundert niederohmigen Lampen riesige Generatoren und große leitende Drähte erfordern würde, um den benötigten Strom aufzunehmen. Hochohmige Hochspannungslampen würden jedoch viel weniger Strom benötigen, um die gleiche Lichtmenge zu erzeugen. (Nach dem Ohmschen Gesetz L, das Edison angewendet hat, aber nicht vollständig verstanden hat, entspricht der durch einen bestimmten Widerstand fließende elektrische Strom der angelegten Spannung geteilt durch den Widerstand.) Dieses neue System könnte den Strom von einer Zentralstation über eine angemessene Größe effizient verteilen Linien.

Die Erfindung der Glühbirne. Nachdem Edison das konzeptionelle Problem gelöst hatte, musste er als nächstes ein Material für ein Glühbirnenfilament finden, das lange Zeit glühte, ohne sich zu verbrennen. Schließlich, in der Nacht vom 22. Oktober 1879, seine berühmte Glühbirne Nummer 9 mit einem Kohlenstoffilament,

blieb fast fünfzehn Stunden beleuchtet. In der folgenden Woche patentierte er eine Glühbirne mit einem Carbonfaden. Anschließend wandte er diese Technologie an, indem er die Stadt Menlo Park beleuchtete, was zu einer solchen Sensation führte, dass Sonderzüge von New York City aus fuhren, damit die Menschen das Spektakel nachts sehen konnten.

Von der Glühbirne zum System. Nachdem Edison seine früheren Experimente mit Elektrizität aus Batterien durchgeführt hatte, musste er als nächstes einen Dynamo oder Generator entwickeln, um einen konstanten Strom zu erzeugen, der ein großes, integriertes elektrisches System aufrechterhalten kann. Das Menlo Park-System wurde mit einer Reihe kleiner Generatoren betrieben. Auf der Pariser Elektroausstellung 1881 stellte er einen großen Dampfdynamo aus, der für große Aufregung sorgte. Im folgenden Jahr stellte er auf der berühmten Crystal Park Exhibition in London ein kleines Stromaggregat mit Generatorantrieb vor. Im Dezember 1880 nahm die Brush Electric Light Company in New York City ihren Betrieb auf und beleuchtete den Broadway mit Bogenlichtern, wodurch der „Great White Way“ der Theaterlegende entstand. Obwohl es nicht in direkter Konkurrenz zu Edison stand, veranlasste der Beginn des Brush-Elektroservices Edison, noch mehr Druck auszuüben, um ein unterirdisches Elektrokabelsystem für ein Kraftwerk mit Maschinen- und Lampenfabrik im Stadtteil Pearl Street in Lower fertigzustellen Manhattan. Fast ein Jahr verging, bis das unterirdische Kabelsystem fertiggestellt war. In der Zwischenzeit etablierte er freistehende „isolierte“ Systeme, hauptsächlich für Fabriken, mit denen er die meisten seiner Komponenten testen konnte. Schließlich wurde am 4. September 1882 das Elektrizitätswerk in der Pearl Street in Betrieb genommen und begann eine neue Ära des städtischen Lebens.

Quelle

Robert Friedel und Paul Israel, Edisons elektrisches Licht: Biographie einer Erfindung (New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1987).