החדשנות של האור החשמלי

האור החשמלי הוא אולי ההמצאה החשובה ביותר של המאה ה-19. זה הוביל לשינוי כמעט בכל היבט של חיי האדם וממשיך לעשות זאת גם היום. עם זאת, למרות חשיבותו, האור החשמלי לא הומצא עד 1879. זה אולי נראה מגוחך בהתחשב בכמה העולם שלנו סובב סביב חשמל, אבל זה לא היה פשוט כמו הדלקת אור. במקום זאת, נדרשו שנים של מחקר ופיתוח עד שיכולנו להפעיל מתג ולראות עם תאורה מלאכותית. להלן היסטוריה קצרה של התפתחות האור החשמלי, מההסברים התיאורטיים הראשונים שלו ועד למערכות החשמל הנפוצות כיום.

העולם העתיק

האור היה חלק מחיי האדם מאז תחילת הזמן. מאמינים שגילוי האש היה הצעד הראשון באור מלאכותי, כמקור אור טבעי. לאחר מכן, בעזרת שימוש בנרות ופנסים, יכלו בני האדם להאריך את שעות פעילותם. עם זאת, הם עדיין היו תלויים בשמש. האור הטבעי היה, כמובן, חלש הרבה יותר במהלך הלילה, אז בוצעו רוב העבודות. התאורה המלאכותית הייתה מוגבלת והצריכה מקור לחומרים דליקים, כמו חלב, שמן או שעוות דבורים. אלה יצרו עשן וזיהומים אחרים, מה שהפך אותם לבלתי רצויים לשימוש פנימי. עולם התאורה המלאכותית היה אחת ההמצאות האיטיות בהיסטוריה. האורות החשמליים הראשונים הומצאו רק בשנת 1879. כלומר למעלה מ-2500 שנה לאחר השימוש בנרות הראשונים.

סוף המאה ה-17: המחקר והתגלית של בקארל

המחקר הידוע הראשון בחשמל היה בסוף המאה ה-17 כאשר מדען בשם בקוורל יצר את התא החשמלי הראשון. תא זה הפיק כמות קטנה של חשמל על ידי ערבוב מתכת עם מלח והנחת התערובת במים. בקרל האמין שחשמל נוצר על ידי ערבוב של שני חומרים שונים, אך הוא לא ידע כיצד. מחקר מאוחר יותר יאשש את רעיונותיו, אך הוא לא יזכה ברובו להכרה בשל תגליותיו. המחקר שלו התעלם במידה רבה כאשר מדענים חיפשו דרך לייצר חשמל באופן מלאכותי. באותה תקופה, רוב המחקר התמקד בחשמל סטטי, שנוצר על ידי שפשוף שני חומרים שונים יחד.

1800-1850: מדענים מוצאים את הספקטרום האלקטרומגנטי

לאורך שנות ה-1800 החלו מדענים להבין את הספקטרום האלקטרומגנטי. הם הבינו שחשמל הוא רק חלק אחד מספקטרום גדול יותר הכולל גם מגנטיות ואור. זה הוביל להרבה ניסויים עם הספקטרום השונים, בניסיון לברר עליהם יותר וכיצד הם פעלו. אחד החוקרים הללו היה מייקל פאראדיי, שהוכיח שחשמל ואור קשורים זה לזה. פאראדיי הראה שהאור נוצר על ידי תנועת החשמל. זה היה אפשרי מכיוון שהוא יצר את הנורה הראשונה, שהייתה חוט מתכת דק תלוי בכלי זכוכית. עם זאת, נורות אלו הפיקו חום רב ולא ניתן היה להשתמש בהן לאורך זמן. הם לא היו שימושיים במיוחד.

1876: קתודת הפלטינום

רק ב-1876 כתב אחיינו של יוגלו בקארל, פייר, מאמר חשוב מאוד. במאמר זה הוא תיאר ניסוי שבו נעשה שימוש בקתודה פלטינה לייצור כמות קטנה של חשמל. הקתודה הזו חוממת ואז התקררה מהר מאוד, מה שגרם לה לפלוט אלקטרונים. זו הייתה השיטה הראשונה אי פעם בה נעשה שימוש ליצירת חשמל מלאכותי. עם זאת, פייר לא ידע איך הניסוי שלו עובד, וגם לא השתמש בו כדי ליצור אור.

1879: נורת הליבון של תומס אדיסון

שלוש שנים מאוחר יותר, ב-1879, התחיל תומס אדיסון את מחקרו באור חשמלי. בתחילה, הוא השתמש באותה קתודה פלטינה שבה השתמש פייר לייצור חשמל. עם זאת, הוא גילה במהירות שזה לא מעשי. הוא ניסה מגוון רחב של חומרים לפני שהתייחס לבסוף לפחמן כמקור היעיל ביותר לאלקטרונים. מאוחר יותר הוא עטף את הפחמן בחתיכה דקה של חוט כותנה והניח את הנורה בתוך כלי זכוכית. זו הסיבה שאנו מכנים את הנורה הראשונה הזו נורת ליבון.

1886: הצגת המונחים "חשמל" ו"חשמלאי"

הנורה של אדיסון לא הייתה היחידה שנוצרה. ממציאים רבים אחרים עבדו על טכנולוגיות דומות. בשנת 1886 נערכה בלונדון תערוכת החשמל הבינלאומית. כאן הוצגו כל ההמצאות השונות של עידן החשמל. אירוע זה סימן את ההתחלה הרשמית של החשמל כמקור כוח ואת השימוש הראשון במונח "חשמל". המילה נוצרה על ידי שילוב המילה "חשמל" עם "חשמל". המילה "חשמלאי" הוצגה גם בתור התואר הרשמי לאדם שעובד עם חשמל.

1899: מנורת הליבון הופכת למסחרית

מנורת הליבון הראשונה, כפי שאנו מכירים אותה, הוצגה בשנת 1899. היא השתמשה בפילמנט קטן ודק של פחמן בנורת זכוכית כדי להפיק אור. המנורות האלה היו מאוד לא יעילות, אבל הן היו הטובות ביותר שהיו לנו. הבעיה היחידה הייתה שהם היו יקרים להפליא לתפעול. השימוש בנורות אלו בבניין גדול היה יקר מאוד. עם זאת, הם היו המקור היחיד לאור מלאכותי, ולכן הם שימשו בכל מקום.

סיכום

פיתוח האור החשמלי היה חלק חשוב ביותר בהיסטוריה. זה שינה את הדרך שבה אנשים חיו ועבדו, ואיפשר יותר שעות של פרודוקטיביות. היא גם אפשרה פיתוח של תעשיות חדשות ויצירת מקומות עבודה חדשים. והכי חשוב, זה איפשר שינוי בחברה. מכיוון שאנשים כבר לא היו קשורים למקצבים הטבעיים של השמש, הם יכלו לשלוט במקצבים שלהם. האור החשמלי מייצג את לידתה של החברה המודרנית. זה היווה את הבמה לכל החידושים הטכנולוגיים של המאה ה-20 ואילך.