على الرغم من أن توماس إديسون يُنسب إليه عادةً اختراع المصباح الكهربائي ، إلا أن المخترع الأمريكي الشهير لم يكن الوحيد الذي ساهم في تطوير هذه التكنولوجيا الثورية. يتم أيضًا تذكر العديد من الشخصيات البارزة الأخرى لعملهم مع البطاريات الكهربائية والمصابيح وإنشاء المصابيح المتوهجة الأولى.الأبحاث والتطورات المبكرة تبدأ قصة المصباح الكهربائي قبل فترة طويلة من حصول إديسون على براءة اختراع لأول مصباح ناجح تجاريًا في عام 1879. في عام 1800 ، طور المخترع الإيطالي أليساندرو فولتا أول طريقة عملية لتوليد الكهرباء ، وهي الكومة الفولتية. مصنوعة من أقراص متناوبة من الزنك والنحاس - تتخللها طبقات من الورق المقوى المنقوع في الماء المالح - تقوم الكومة بتوصيل الكهرباء عند توصيل سلك نحاسي في أي من الطرفين. في حين أنه في الواقع سلف للبطارية الحديثة ، فإن الأسلاك النحاسية المتوهجة من فولتا تعتبر أيضًا واحدة من أولى مظاهر الإضاءة المتوهجة. لم يمض وقت طويل على تقديم فولتا اكتشافه لمصدر مستمر للكهرباء إلى الجمعية الملكية في لندن ، حيث أنتج الكيميائي والمخترع الإنجليزي همفري ديفي أول مصباح كهربائي في العالم عن طريق توصيل أكوام الفولتية بأقطاب الفحم. عُرِف اختراع ديفي 1802 بمصباح القوس الكهربائي ، الذي سمي على اسم قوس الضوء الساطع المنبعث بين قضيبي الكربون. بينما كان مصباح Davy القوسي بالتأكيد تحسينًا على أكوام Volta المستقلة ، إلا أنه لم يكن مصدرًا عمليًا للغاية للإضاءة. احترق هذا المصباح الأولي بسرعة وكان شديد السطوع بحيث لا يمكن استخدامه في المنزل أو في مكان العمل. ولكن تم استخدام المبادئ الكامنة وراء ضوء قوس ديفي طوال القرن التاسع عشر في تطوير العديد من المصابيح والمصابيح الكهربائية الأخرى.في عام 1840 ، طور العالم البريطاني وارن دي لا رو مصباحًا كهربائيًا مصممًا بكفاءة باستخدام خيوط بلاتينية ملفوفة بدلاً من النحاس ، لكن التكلفة العالية للبلاتين حالت دون نجاح المصباح تجاريًا. وفي عام 1848 ، قام الإنجليزي ويليام ستايت بتحسين طول عمر مصابيح القوس التقليدية من خلال تطوير آلية آلية تعمل على مدار الساعة تنظم حركة قضبان الكربون سريعة التآكل في المصابيح. لكن تكلفة البطاريات المستخدمة لتشغيل مصابيح Staite أعاقت المشاريع التجارية للمخترع.جوزيف سوان مقابل توماس اديسون في عام 1850 ، عالج الكيميائي الإنجليزي جوزيف سوان مشكلة الفعالية من حيث التكلفة للمخترعين السابقين وبحلول عام 1860 كان قد طور مصباحًا كهربائيًا يستخدم خيوطًا ورقية متفحمة بدلاً من تلك المصنوعة من البلاتين. حصل سوان على براءة اختراع في المملكة المتحدة في عام 1878 ، وفي فبراير 1879 عرض مصباح عمل في محاضرة في نيوكاسل ، إنجلترا ، وفقًا لمؤسسة سميثسونيان. مثل عمليات التسليم السابقة للمصباح الكهربائي ، تم وضع خيوط Swan في أنبوب مفرغ لتقليل تعرضها للأكسجين ، مما يطيل من عمرها. لسوء الحظ بالنسبة لـ Swan ، لم تكن مضخات التفريغ في عصره فعالة كما هي الآن ، وبينما كان نموذجه الأولي جيدًا في العرض التوضيحي ، إلا أنه كان غير عملي في الاستخدام الفعلي. أدرك إديسون أن مشكلة تصميم سوان تكمن في الخيوط. إن وجود خيوط رفيعة ذات مقاومة كهربائية عالية تجعل المصباح عمليًا لأنه لا يتطلب سوى القليل من التيار لجعله يتوهج. أظهر المصباح الكهربائي الخاص به في ديسمبر 1879. أدخل سوان التحسينات في مصابيحه الكهربائية وأسس شركة إضاءة كهربائية في إنجلترا. رفع إديسون دعوى قضائية لانتهاك براءات الاختراع ، لكن براءة اختراع سوان كانت مطالبة قوية ، على الأقل في المملكة المتحدة ، وانضم المخترعون في النهاية إلى قواهم وشكلوا شركة Edison-Swan United ، التي أصبحت واحدة من أكبر الشركات المصنعة للمصابيح الكهربائية في العالم ، وفقًا لـ متحف الغموض غير الطبيعي. لم يكن Swan هو المنافس الوحيد الذي واجهه Edison. في عام 1874 ، قدم المخترعون الكنديون هنري وودوارد وماثيو إيفانز براءة اختراع لمصباح كهربائي بقضبان كربون مختلفة الأحجام مثبتة بين أقطاب في أسطوانة زجاجية مملوءة بالنيتروجين. حاول الزوجان ، دون جدوى ، تسويق مصابيحهما ، لكنهما باعا في النهاية براءة اختراعهما لشركة Edison في عام 1879. تبع نجاح مصباح Edison الكهربائي تأسيس شركة Edison Electric Illuminating Company في نيويورك في عام 1880. بدأت الشركة بمساهمات مالية من JP Morgan ومستثمرين أثرياء آخرين في ذلك الوقت. قامت الشركة ببناء أولى محطات توليد الكهرباء التي ستعمل على تشغيل النظام الكهربائي والمصابيح الجديدة الحاصلة على براءة اختراع. تم افتتاح أول محطة توليد في سبتمبر 1882 في شارع بيرل في مانهاتن السفلى. قام مخترعون آخرون ، مثل ويليام سوير وألبون مان ، بإلقاء المنشفة ، ودمجوا شركتهم مع شركة إديسون لتشكيل شركة جنرال إلكتريك ، وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE).
أول مصباح عملي وهاج وفقًا لوزارة الطاقة ، نجح إديسون وتفوق على منافسيه في تطوير مصباح عملي وغير مكلف . أديسون وفريقه من الباحثين في مختبر إديسون في مينلو بارك ، نيوجيرسي ، اختبروا أكثر من 3000 تصميم للمصابيح بين عامي 1878 و 1880. في نوفمبر 1879 ، قدم إديسون براءة اختراع لمصباح كهربائي بخيوط كربون. أدرجت براءة الاختراع العديد من المواد التي يمكن استخدامها للخيوط ، بما في ذلك القطن والكتان والخشب. أمضى إديسون العام التالي في العثور على الفتيل المثالي لمصباحه الجديد ، واختبر أكثر من 6000 نبتة لتحديد المادة التي ستحترق لأطول فترة. بعد عدة أشهر من منح براءة الاختراع عام 1879 ، اكتشف إديسون وفريقه أن خيوط الخيزران المكربنة يمكن أن تحترق لأكثر من 1200 ساعة. تم استخدام الخيزران للخيوط في مصابيح إديسون حتى بدأ استبدالها بمواد تدوم طويلاً في ثمانينيات القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. [مواضيع ذات صلة: ما هي أطول لمبة ضوئية مشتعلة؟ ] في عام 1882 ، حصل لويس هوارد لاتيمر ، أحد باحثي إديسون ، على براءة اختراع طريقة أكثر كفاءة لتصنيع خيوط الكربون. وفي عام 1903 ، اخترع ويليس آر ويتني علاجًا لهذه الخيوط سمح لها بالحرق الساطع دون تعتيم الأجزاء الداخلية من المصابيح الزجاجية.خيوط التنغستن قام ويليام ديفيد كوليدج ، الفيزيائي الأمريكي في شركة جنرال إلكتريك ، بتحسين طريقة الشركة في تصنيع خيوط التنجستن في عام 1910. عُرف التنجستن ، الذي يحتوي على أعلى نقطة انصهار لأي عنصر كيميائي ، من قبل إديسون بأنه مادة ممتازة لخيوط المصباح الكهربائي ، ولكن لم تكن الآلات اللازمة لإنتاج أسلاك التنجستن فائقة الدقة متوفرة في أواخر القرن التاسع عشر. لا يزال التنجستن هو المادة الأساسية المستخدمة في خيوط المصباح المتوهج اليوم. مصابيح LED تعتبر الثنائيات الباعثة للضوء (LED) الآن مستقبل الإضاءة بسبب انخفاض متطلبات الطاقة للتشغيل وانخفاض سعرها الشهري وعمر أطول من المصابيح المتوهجة التقليدية. اخترع نيك هولونياك ، العالم الأمريكي في جنرال إلكتريك ، عن غير قصد ضوء LED الأحمر أثناء محاولته إنشاء ليزر في أوائل الستينيات. كما هو الحال مع المخترعين الآخرين ، فإن المبدأ القائل بأن بعض أشباه الموصلات تتوهج عند تطبيق تيار كهربائي كان معروفًا منذ أوائل القرن العشرين ، لكن Holonyak كان أول من حصل على براءة اختراع لاستخدامه كمصباح إضاءة. في غضون بضع سنوات ، تمت إضافة مصابيح LED صفراء وخضراء إلى المزيج واستخدامها في العديد من التطبيقات بما في ذلك مصابيح المؤشرات وشاشات عرض الآلة الحاسبة وإشارات المرور ، وفقًا لوزارة الطاقة. تم إنشاء مؤشر LED الأزرق في أوائل التسعينيات من قبل Isamu Akasaki و Hiroshi Amano و Shuji Nakamura ، وهم مجموعة من العلماء اليابانيين والأمريكيين ، وحازوا على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2014 . سمح LED الأزرق للعلماء بإنشاء مصابيح LED بيضاء من خلال طلاء الثنائيات بالفوسفور.
اليوم ، توسعت خيارات الإضاءة ويمكن للأشخاص اختيار أنواع مختلفة من المصابيح ، بما في ذلك مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFL) التي تعمل عن طريق تسخين الغاز الذي ينتج ضوءًا فوق بنفسجي ومصابيح LED .تعمل العديد من شركات الإضاءة على دفع حدود ما يمكن أن تفعله المصابيح الكهربائية ، بما في ذلك Phillips و Stack . Phillips هي واحدة من العديد من الشركات التي أنشأت مصابيح إضاءة لاسلكية يمكن التحكم فيها عبر تطبيق الهاتف الذكي. يستخدم Phillips Hue تقنية LED التي يمكن تشغيلها أو إيقاف تشغيلها بسرعة أو تعتيمها بنقرة على شاشة الهاتف الذكي ويمكن أيضًا برمجتها. يمكن ضبط مصابيح الإضاءة Hue عالية الجودة على مجموعة كبيرة من الألوان (حوالي ستة عشر مليونًا فقط) ومزامنتها مع الموسيقى والأفلام وألعاب الفيديو. قام Stack ، الذي بدأه مهندسون من Tesla و NASA ، بتطوير مصباح إضاءة ذكي باستخدام تقنية LED مع مجموعة واسعة من الوظائف. يمكنه استشعار الإضاءة المحيطة تلقائيًا وضبطه حسب الحاجة ، ويتم إيقاف تشغيله وتشغيله عن طريق مستشعر الحركة عندما يدخل شخص ما إلى الغرفة ، ويمكن استخدامه كتنبيه للاستيقاظ ، وحتى يقوم بضبط اللون على مدار اليوم ليناسب دورات الإنسان اليومية الطبيعية و أنماط الضوء الطبيعي. تحتوي المصابيح الكهربائية أيضًا على برنامج تعليمي مدمج يتكيف مع المدخلات التي يقدمها السكان بمرور الوقت. ويمكن برمجة كل هذه الوظائف أو مراقبتها من أي هاتف ذكي أو جهاز لوحي. تتوافق هذه المصابيح الكهربائية (أو ستصبح قريبًا) مع العديد من الخيارات لتحويل منزل كامل إلى منزل ذكي بما في ذلك الاستخدام مع Amazon Alexa و Google Home و Apple HomeKit.