的确，爱迪生不是一位科学家。在致力于电灯事业的扩展中，爱迪生像一位把十几个球不断抛向空中的杂技演员一样忙得不可开交。他的事务中包括改进白炽灯；完善爱迪生系统所需的各类辅助装置，特别是发电机的改造；探索海外电灯事业开发的可能；也涉身于爱迪生电灯公司的财政事务，等等。就是在这种情况下，他忽视了后来被认为是19世纪末期的一项最重要的科学发现，即被称为“爱迪生效应”的现象。但后来它却成为对现代无线电技术极其重要的电子管的基础。
当爱迪生对白炽灯进行完善化的时候，他发现了在玻璃泡的内壁上有一层薄薄的积炭。这引起了爱迪生的好奇。为了查明灯泡变黑（随之而来的是灯泡中炭丝的烧坏）的原因，爱迪生做了以下实验：在有白炽丝的灯泡内焊了一个与电流计相联的金属薄片。当把薄片与电池的正极接在一起时电流计的指针偏转，这说明灯丝与薄片之间有电流存在。若把薄片与电池的负极连接，则没有电流。这个称之为“爱迪生效应”的现象后来才得到了解释，即炽热的灯丝发射出电子流。电子的发射——热电子发射——引起了学者们的注意，因为可以应用这个特性来制出只允许电流向一个方向流动的器件。
但爱迪生当时并不知道这些，他只是把这一事实记在日记里，又在论文中进行了描述，最后于1883年写成专利书呈报上去。但并未进一步研究。要是他当时抓住那奇特的火花所提示的线索追究下去，那就会接触到电子学和无线电的问题了。
当时人们连电子还不曾发现，因此未能意识到“爱迪生效应”之用途的不仅仅是爱迪生本人。在提出电压调制装置专利后不久，他把样品灯送给普利斯，普利斯只是将此现象公布于众，未曾作任何说明，也未提起这种效应的实际用途。直到20年之后，这种现象才得到解释。这时，英国工程师弗莱明（j ．A．Fleming 1848—1945）认为，这一现象是刚刚被人们发现的称之为电子的东西在炽热的灯丝上沸腾之后，冲到了冷极上。因为电子带负电，所以冷极必须与发电机的正极相接才会产生这种效应。这样，输入交流电之后，输出的却是直流电流。
1904年，在研制无线电时，人们在试图将一种弱电振荡转换成一股弱直流电流的过程中，才首次发现了门罗公园试验室几乎早在25年以前就注意到的那种现象的划时代意义。弗莱明在他的回忆录中写道：“1904年10月，我在专心思考这一问题时，一个非常愉快的念头突然涌上心头。我回忆起自己在‘爱迪生效应’方面所做过的实验，特别是白炽灯炭丝和灯泡中的冷金属板之间可以通过一瓦特电能的发现，我对自己说：‘如果是这样的话，那么我们手中持有的恰恰是用来进行高频振荡整流的工具。’我让助手G．B．代克在一个电路里造成弱高频电流，然后我从柜里拿出一只过去实验时用过的灯泡……。”
试验完全成功。它比当时用于同种目的的相干管、磁检波器和晶体检波器的效率更高。这种无线电管，在美国则称为电子管。爱迪生之所以没有继续探索这一著名的“效应”，原因正如他所说：“那时我因为过分关心于推进电灯系统的工作，我没有时间再继续这试验了。”
电车的发明
在爱迪生年谱中，我们看到爱迪生于1881年研究轻型窄轨电力列车。
试验电力火车的想法，爱迪生早在1878年就有了。爱迪生回忆说：“1878年我去怀俄明观测日蚀，回程途中从火车窗口外望，一望无际的田野，高低不平的道路，农夫们用马车载运蔬菜或小麦，马和人都喘不过气来，那时候和我在一起的派克教授曾经谈到铺设小型铁轨，让电车行驶，这样，人和马就不用那么辛苦了。”但是那时爱迪生把主要精力放在发明电灯上。
一天，“北太平洋公司”总裁亨利·皮奈特来到门罗公园，对爱迪生说：“你也知道，使用蒸汽机车头的火车到了山岳地带，进入隧道，煤烟呛人，司机和乘客都不舒服，尤其夏天开着窗子，进来的煤烟更大。跑山岳地带如果不用蒸汽机车头，改用电力，有没有办法？”
“其实，早就有人动这个脑筋了。”爱迪生回答。
爱迪生告诉他，当他还在美国大干线铁路卖报时，在底特律图书馆曾读过一本书，书上就写着1837年曾有一个英国人苦心制作过利用电池行驶的电车。1850年，美国也有人想制造蓄电池电车。1879年，德国西门子公司在柏林交易会上展出了一种非车载电池的5节列车，这辆机车曾载了30位乘客，创下每小时行驶24公里的速度记录。机车是由一台3马力电机驱动的。这是第一台用新型发电机来代替电池车辆的机车。但是，西门子公司的列车有其弱点，这就是绝缘问题迫使它的表演局限于晴天。
“德国的火车已经换用电车了吗？”
“不，还没有进步到那样，我想自己来发明和他们不相同的电车。”爱迪生很自信地说。“我因为电灯的需要而制作了强力发电机，现在只要把那个改为电气马达就行，计划早就拟好了。”
皮奈特对于爱迪生的构想很感兴趣，问爱迪生这项发明需要多少时间。爱迪生回答说：“只要半年就够了，不过这还需要相当的研究费用。”
皮奈特同意给爱迪生提供研究费用，如果试验成功，就让北太平洋公司使用。双方很快签订了协议书，爱迪生马上开始了对电力火车的研究。
1880年5月，他从门罗公园实验室铺出一条街车轨道改装的铁路，铁路先沿一条乡间道路伸展，然后绕过一座土丘，呈“U”字形转回实验室，全长1/3英里。电流由两台发电机输入铁轨，第3台发电机装在旁边的一个四轮铁架货车上作为马达。然后，通过一系列的摩擦轮将动力输入货车的驱动轴。
列车首次运行时，一切都还正常，只是机车从路的一端启动时，摩擦齿轮组因启动过猛发生断裂。这说明需要找出一种新的办法来连接电枢与被驱动的轴。爱迪生使用一种皮带传动装置，在传动带上装了一个附加定滑轮，通过杠杆操纵，使皮带拉紧从而带动列车前进。
这种电气车与蒸汽车相比，电气车的装置不仅简单，而且能力强。爱迪生最初试作的电气车就像模型那么小，但时速达60公里，有12匹马力，比德国试制的那种时速24公里，3马力的电车要强得多。
电气机车完成后，终于要试车了。门罗公园四周铺设了枕木，有急坡、有曲线，而且到处高低不平。电气机车后挂着两节客车，外观虽然不美，但无论如何，这是美国的第一辆电气车。1880年底以前，他提出了电气机车系统的第一份专利申请。
爱迪生对电气铁路充满了信心。他亲自试车，除了欣赏这种“穿山过谷”的乐趣之外，主要是要使电气铁路成为现实。他的行动动机是，使电力火车为社会服务，不仅要为中西部的小麦种植者们解决运输问题，而且要在更大范围取代蒸汽机车。
起初，没有人认真地考虑过电气机车的问题。多数铁路资本家认为，搞电气机车浪费金钱没有必要。公众中了解电力的人也不多，即便有人知道电力是什么东西，但也不能估计出它的巨大潜力。更令人不解的是，一些与电力发展息息相关的方面也对爱迪生进行嘲讽。
但无论怎样，爱迪生的电气机车接近成功了。在试车后，爱迪生发明电车的事，传遍各地，每天前来参观的人络绎不绝，并且要求搭乘电车。
门罗公园研究所的法律顾问洛雷博士听了传闻，特地从纽约赶来，爱迪生对他说：“你也搭乘看看，申请专利的时候，好做参考。”两人上了客车。这天是由克鲁西担任司机。克鲁西以60公里的时速行驶，经过急坡，拐过曲线，车子发出怪音，机车脱轨了，客车一起随着翻倒。车上乘客全给摔出车外，还算幸运，只有司机一人脸部擦破，其他的人都没有受伤。可是，由于这次脱轨，爱迪生遭到许多人的指摘和非难。错误常常是正确的先导。这次脱轨事故，对爱迪生来说，倒是一项很好的研究资料。使他想到车子一旦危急，可以使用相反的电流，产生抗力以阻止车子前冲，因而发明了电气制动器。
爱迪生在自己的铁轨上不断改良着机车的性能，不断地提出有关的专利申请。然而电灯系统的完善工作占去了他越来越多的时间，所以在电气机车方面，直到1881年9月，他才迈出了第二步。在第二阶段，他设计了两台大型电气机车，客车的最高时速为96公里，可载乘客90人。研究所四周轨道延长到3公里，有错车道和转辙器这类与实际铁路相同的设备。
爱迪生电车的发明进展顺利，使北太平洋铁路的总裁亨利·皮奈特感到高兴。亨利为门罗公园提供了建筑3英里长的一段铁轨的资金，并同意，一旦爱迪生将电气铁路费用降在蒸汽机机车之下，他就立刻建造50英里长的电气铁路。但是，这一目标还未实现，亨利就破产了。
亨利破产后，再也不能为爱迪生提供研究经费了。但诚实的亨利仍然跑到门罗公园对爱迪生说：“和你所订的协议我一定遵守，你的研究费用，我一定会付给你。”
“皮奈特先生，协议书当作没有订好了，但你的友情，将永志不忘。感谢你的鼓励，由于你的帮助，电车才能发展到目前这种程度，皮奈特先生，你现在应该设法让自己再度站起来。”爱迪生安慰皮奈特先生说道。
10年之后，亨利·皮奈特再度成为北太平洋铁路的总裁，他并未忘记以前的约定，向爱迪生提出关于西部山岳地区铁路电气化计划。
爱迪生终于完成了电车，但为什么不像电话、电灯、唱机等那样使爱迪生出名呢？原因在于，当爱迪生热中研究电车的时候，同时在美国还有一位费尔德从事同样的电车研究。资本家们为使电车事业化，特别促使爱迪生和费尔德两
人就专利特许权合作，于1883年以资金200万元设立“美国电气铁路公司”。几个月后，爱迪生与费尔德铺设了一条供表演用的铁路，共1/3英里长，地点是在芝加哥博览会大厅。6月，博览会揭幕了。在5—18日这个短短的展示期间，爱迪生的改良电车获得了很高的评价。列车取名为“法官号”，共有3根铁轨，由中间一根向列车输入电流，两边两根用作回路，每次可乘20名旅客。据《电力世界》报道，这辆列车的运转性能“胜过这个国家境内的任何蒸汽机车”。博览会结束之前，它共行走了466英里，载客26000人。《电力世界》指出：“我们有充分的理由相信，在不久的将来，马与蒸汽机车就会被它取代，它拖着车辆爬山涉水，既无马蹄的响声，也没有蒸汽机的噪音。”
电气铁道在芝加哥公开展览后搬到路易斯维尔来。路易斯维尔的《快报》上曾描写道：“这种电气火车是没有烟火的。它被一种目不能见的，甚至不知究是何物的原动力所驱策，在铁轨上平稳而快捷地驶行着。又安全，又实用。”
在研究电气机车方面，对于爱迪生来说，这成功的一天已经不远了。但电气铁路公司并没有发迹，这里面的原因很多。按照爱迪生的话说：“我之所以失败，是因为我不能继续干下去，我没有时间，这里需要我做的事情太多，尤其是涉及到电灯方面的工作。”其实，这不是主要原因。主要原因是，铁道马车已有50年的历史了，“直到1890年以后，曾经作为大城市的运输工具的马车才消失。但就个别旅行而言，轻便马车仍然是旅行的主要工具。至少从当时的水平看，它还不是一种蹩脚的运输工具。当时的人对这种运输的看法与现在一般人恰恰相反，1900年以前的四轮马车其实是相当时髦和舒适的。”如果采用电车的话，铁道马车势必遭到淘汰，但在一些大城市的市民中，有人喜爱马车，这些人自然反对电车，以致电车很难有进展。此外，又因公司内部不和，竟至破产。
几年后，“纽约中央公司”宣告成立，终于决定采用电车。这时，爱迪生正好发明电影，再度震惊全世界。
随着电力照明系统的沟通，在各个工业部门中，电动机逐渐取代了蒸汽机。1880年的时候，美国工业还依靠蒸汽机，到1900年，电已成为动力的一个来源，电力已达30万匹马力，到1914年，电力进一步增加到900万匹马力。电力节省了大批人力和物力，改善了操作环境，减轻了劳动强度，提高了生产效率，引起了社会生产的重大变革。到19世纪后期，美国�
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