爱迪生发明电灯的过程是经过无数次材料试验和工艺改进的结果，其核心思路是通过创新材料选择和真空技术延长灯丝寿命。以下是具体步骤：

一、研究传统照明方式

爱迪生首先分析了当时主流的照明方式（如煤气灯、蜡烛、油灯）的局限性，包括燃烧不充分、产生烟雾、安全隐患等。他明确目标：发明一种安全、高效、持久的电灯。

二、寻找合适的灯丝材料

初步尝试与失败

爱迪生尝试了超过1600种材料，包括碳条、金属丝（如白金、钌）、植物纤维等，但均因熔断或寿命短而失败。

碳化棉丝的突破

1879年，爱迪生通过高温碳化棉线制成灯丝，首次实现长时间稳定发光。这种灯丝可连续照明45小时，标志着实用电灯的诞生。

三、改进灯泡结构

真空封装

爱迪生将碳化棉丝装入玻璃球内，并抽成真空，显著延长灯丝寿命。真空环境减少了灯丝与氧气的接触，避免了燃烧和氧化。

材料优化

后续试验中，爱迪生发现碳化竹丝更耐高温，寿命更长。1880年，他开始批量生产碳化竹丝灯，成为全球最早的商品化白炽灯。

四、电路与系统设计

简单电路

爱迪生设计了一个低成本的电路，将碳化棉丝灯丝与电源连接，通过调节电流控制亮度。

持续改进

他不断优化灯丝形状和灯泡散热设计，降低能耗并提高亮度。

五、推广与应用

尽管初期电灯泡成本较高，但爱迪生通过合作与专利保护，逐步推动其普及。1880年，他在新泽西州设厂生产，电灯泡开始进入家庭。1879年10月21日，美国门罗公园的实验成功点亮了第一盏实用电灯，被公认为“电灯诞生”的标志。

六、后续技术革新

爱迪生并未止步，他继续改进灯丝材料（如钨丝），并研发发电机和电力传输系统，为电灯的大规模应用奠定基础。

总结：

爱迪生通过材料科学（碳化棉丝、竹丝）与工程实践（真空封装、电路设计）的结合，克服了电灯发明的难题。其“失败乃成功之母”的精神，使他在无数次试验中不断优化，最终推动了全球照明方式的革新。