Elettricità e luce elettrica

Possibilità illuminanti. La possibilità di creare luce artificiale con l'elettricità fu stabilita già nel 1808, quando il chimico inglese Sir Humphry Davy dimostrò che la corrente dalle batterie può creare luce riscaldando una sostanza fino a quando non si illumina o facendo saltare un arco di elettricità su una fessura tra due conduttori. L'illuminazione ad arco utilizza molta corrente e crea una luce brillante ed era limitata agli esterni o ai grandi spazi interni. Il problema dell'illuminazione di spazi più piccoli - che i tecnici del diciannovesimo secolo chiamavano suddivisione della luce - era trovare un materiale di illuminazione che non si bruciasse o si sciogliesse al passaggio della corrente. Il carbonio e il platino sembravano più promettenti ma non ideali: il primo non si scioglie, ma brucia facilmente, mentre il secondo resiste ai cambiamenti chimici alle alte temperature (ossidazione) ma prende fuoco se la temperatura diventa troppo alta. Tutti i primi esperimenti di illuminazione erano con lampade a bassa resistenza, cioè lampade in cui pochissima energia elettrica che le attraversava viene dissipata come calore. Queste lampade utilizzavano una grande quantità di corrente a bassa tensione.

Esperimenti di Edison. Quando Thomas Alva Edison (1847-1931) iniziò i suoi esperimenti nel suo laboratorio a Menlo Park, nel New Jersey, nel 1878, si rese conto che avrebbe potuto impedire la combustione del filamento di platino se avesse potuto metterlo in una lampadina di vetro con tutta l'aria rimossa da. Allo stesso tempo stava cercando di concettualizzare un ampio sistema di illuminazione alimentato da generatori. Gli venne in mente che un sistema di diverse centinaia di lampade a bassa resistenza richiederebbe enormi generatori e grandi fili conduttori per accogliere la corrente di cui avevo bisogno. Ma, ha ragionato, le lampade ad alta resistenza e ad alta tensione avrebbero bisogno di molta meno corrente per produrre la stessa quantità di luce. (Secondo la legge di Ohm, L che Edison ha applicato ma non ha compreso completamente, la corrente elettrica che scorre attraverso una data resistenza è uguale alla tensione applicata divisa per la resistenza.) Questo nuovo sistema potrebbe distribuire la corrente in modo efficiente da una stazione centrale attraverso dimensioni ragionevoli Linee.

L'invenzione della lampadina. Dopo aver risolto il problema concettuale, Edison ha dovuto trovare un materiale per il filamento di una lampadina che brillasse a lungo senza bruciarsi. Infine, la notte del 22 ottobre 1879, la sua famosa lampadina numero 9, con un filamento di carbonio,

rimase acceso per quasi quindici ore. La settimana successiva brevetta una lampadina con un filamento di carbonio. Ha quindi applicato questa tecnologia illuminando la città di Menlo Park, provocando una tale sensazione che treni speciali partivano da New York City in modo che le persone potessero vedere lo spettacolo di notte.

Dalla lampadina al sistema. Dopo aver fatto i suoi primi esperimenti con l'elettricità dalle batterie, Edison dovette poi sviluppare una dinamo, o generatore, per produrre una corrente costante in grado di sostenere un grande sistema elettrico integrato. Il sistema Menlo Park funzionava con una serie di piccoli generatori. All'Esposizione Elettrica di Parigi del 1881 espose una grande dinamo a vapore, provocando grande eccitazione. L'anno successivo ha svelato un piccolo impianto elettrico azionato da un generatore alla famosa Crystal Park Exhibition di Londra. Nel dicembre 1880 la Brush Electric Light Company iniziò a operare a New York City, illuminando Broadway con luci ad arco, creando così la "Great White Way" della leggenda teatrale. Sebbene non fosse in diretta concorrenza con Edison, l'inizio del servizio elettrico Brush spinse Edison a spingere ancora di più per completare un sistema di cavi elettrici sotterranei per una stazione di generazione con una macchina funzionante e una lampada funziona nel quartiere Pearl Street di Lower Manhattan. Passò quasi un anno prima che il sistema di cavi sotterranei fosse completato. Nel frattempo ha stabilito sistemi "isolati" indipendenti, principalmente per le fabbriche, che gli hanno permesso di testare la maggior parte dei suoi componenti. Finalmente, il 4 settembre 1882, entrò in funzione la stazione elettrica di Pearl Street, dando inizio a una nuova era della vita urbana.

Fonte

Robert Friedel e Paul Israel, Luce elettrica di Edison: biografia di un'invenzione (New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1987).