爱迪生发明电灯的过程是经过长期探索和反复试验的结果，其灵感来源和关键步骤可归纳如下：

一、灵感起源

传统照明缺陷 ：爱迪生首先研究了当时主流的照明方式（如煤气灯、蜡烛、油灯），发现其存在燃烧不充分、烟雾多、易引发火灾等问题。

自然材料的启发：

一次偶然的机会，他看到朋友麦肯基的胡须，联想到棉纱纤维比木材更适合高温环境，从而萌生用炭化棉线作为灯丝的念头。

二、关键材料突破

碳化棉丝的尝试：

爱迪生将炭化棉线装入玻璃灯泡，成功点亮电灯，但寿命仅45小时。

他意识到需提高真空度以延长寿命，通过改进抽气机技术，最终将寿命延长至1200小时。

其他材料的探索

早期尝试过铂、钨等高熔点金属，但因成本高、易自燃等问题失败。

三、核心创新点

真空环境：

通过抽气机创造高真空环境，减少氧气对炭丝燃烧的影响，是电灯实用化的关键。

持续发光机制

发现碳化棉丝在真空环境中可稳定发光，且发光效率高于之前的材料。

设计了独立电路系统，确保每个灯泡的明灭互不影响。

四、后续改进

材料优化

1880年找到碳化棉线更优版本，寿命提升至1300小时。

1886年引入钨丝，进一步延长寿命至1800小时，且发光效率显著提高。

系统完善

发明配套发电站和输电网，推动电灯大规模普及。

总结

爱迪生通过观察自然材料特性、改进实验技术，并结合系统设计，最终突破材料与环境的限制，发明了实用的白炽电灯。其过程体现了“千次实验、一次成功”的科学精神。