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爱迪生于1847年2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州的米兰小市镇。父亲是荷兰人的后裔，母亲曾当过小学教师，是苏格兰人的后裔。爱迪生7岁时，父亲经营屋瓦生意亏本，将全家搬到密歇根州休伦北郊的格拉蒂奥特堡定居下来。搬到这里不久，爱迪生就患了猩红热，病了很长时间，人们认为这种疾病是造成他耳聋的原因。
爱迪生8岁上学，但仅仅读了三个月的书，就被老师斥为“低能儿”而撵出校门(因“愚钝糊涂”被勒令退学了)。从此以后，他的母亲是他的“家庭教师”，决定自己教儿子读书识字，并教育他要诚实、爱祖国、爱人类。由于母亲的良好的教育方法，使得他对读书发生了浓厚的兴趣。
“他不仅博览群书，而且一目十行，过目成诵”。8岁时，他读了英国文艺复兴时期最重要的剧作家莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍，到9岁时，他能迅速读懂难度较大的书，如帕克的《自然与实验哲学》。
爱迪生对于自然科学的最早兴趣是在化学方面。10岁时酷爱化学。他收集了二百来个瓶子，并节省每个小钱去购买化学药品装入瓶中。11岁那年，他实验了他的第一份电报。为了赚钱购买化学药品和设备，他开始了工作。
12岁的时候，他获得列车上售报的工作，辗转于休伦港和密歇根州的底特律之间。他一边卖报，一边兼做水果、蔬菜生意，只要有空他就到图书馆看书。1861年美国爆发了南北战争，刚满14周岁的爱迪生他买了一架旧印刷机，利用火车的便利条件，办了一份小报（周刊)——《先驱报》，来传递战况和沿途消息，第一期周刊就是在列车上印刷的。他一人兼任记者、编辑、排字、校对、印刷、发行的工作。
小报受到欢迎，他也从紧张的工作中增长了才干、知识和经验，还挣了不少钱，得以继续进行化学试验。他用所挣得的钱在行李车上建立了一个化学实验室。但不幸的是，一次他在火车上做实验时，列车突然颠簸，使一块磷落在木板上，引起燃烧。列车员赶来扑灭了火焰，也狠狠地给了他一个耳光，打聋了他的左耳，他被赶下了火车，那时爱迪生才16岁。
小爱迪生12岁那年，就开始在火车上卖报，他每天赶早班火车到达底特律，然后晚上9点钟再搭晚班火车赶回休伦港。小小年纪的爱迪生之所以上火车卖报，一来他对学校的学习感到枯燥，二来上火车卖报可以积存一笔由自己支配的研究实验资金，利用在底特律下午休息的时间也可到市图书馆阅读众多的科学书籍。
12岁的小爱迪生在火车列车员的帮助下还在行李车厢的一角建了一个属于他自己的小小实验室。直到一次实验中失火，才结束了爱迪生在火车实验室的这段初期的科学实验。
挫折并没有使爱迪生灰心，他又迷上了电报，经过反复钻研，在1868年他发明了一台自动电力记录器，这是他的第一个发明。后来他又发明了两种新型的电报机。1877年他发明了碳精电话送话器，使原有的电话声音更为清晰。爱迪生发现电话传话器里的膜板随着说话声会引起振动的现象，便拿短针作了试验，从中得到很大的启发。说话的快慢高低能使短针产生相应的不同颤动。那么，反过来，这种颤动也一定能发出原先的说话声音，于是他开始研究声音重发的问题。
8月15日，爱迪生让助手按图样制出一台由大圆筒、曲柄、受话机和膜板组成的“怪机器”，制成之后，爱迪生取出一张锡箔，卷在刻有螺旋槽纹的金属圆筒上，让针的一头轻擦着锡箔转动，另一头和受话机连接，然后爱迪生摇动曲柄，对着受话机唱歌，之后把针又放回原处，再摇动曲柄，接着机器就回放出爱迪生的声音。12月，爱迪生公开展示这台“锡箔筒式留声机”，轰动了全世界。
1878年9月爱迪生31岁时开始研究电灯。那时煤气灯已代替煤油灯，但火焰闪烁不定，而且在熄灭时产生有害气体；弧光灯也已发明，并在公共场所使用，但由于燃烧时发出嘶嘶声而且光亮过于耀眼，不宜用于室内。当时许多欧美科学家已在探求制造一种新的稳定的发光体。
爱迪生研究了弧光灯后宣布他能发明一种使人满意的光，但需要钱。那时他已是一个有了170项发明专利权的人，他的发明给资本家带来很大利润，因此一个财团愿意向他提供资助。经过几千次失败，1879年4月他改进了前人的棒状、管状灯，做出了一个玻璃球状物；1879年10月21日他把一个经过碳处理的棉线固定在玻璃泡内，抽出了空气、封上口、通上电流，它发光了，一种新的照明物出现了。
1885年，特斯拉提出可以重新设计爱迪生公司里的无效的直流发电机，爱迪生答应了并且表示如果能做出来，就给特斯拉五万美元。结果特斯拉成功之后，爱迪生说只是开了个“美国式玩笑”。
1886年，特斯拉因与爱迪生科学理念上的分歧和他的处处阻挠而辞职离开了爱迪生的公司，并且自己创建了“特斯拉电灯与电气制造公司”开始研究交流电，而爱迪生的公司是靠直流电经营，因此特斯拉成为爱迪生最大的竞争对手。
1889年，爱迪生发明了一种活动电影摄影机，这种摄影机用一个尖形齿轮来带动19毫米宽的没打孔的胶带，在棘轮的控制下，带动胶带间歇移动，同时打孔。这种摄影机由电机驱动，遮光器轴与一台留声机连动，摄影机运转时留声机便将声音记录下来，并且可以连续拍摄图像。
1891年，爱迪生发明了活动电影放映机，是早期电影显示设备，引入了电影放映的基本方法，通过在光源前使用发动机来高速转动带有连续图片的电影胶片条，从而产生活动的错觉，光源将胶片上的图片投射到银幕。
发电机可以提供充足的电能，但发电机不便于携带，这是它的美中不足，而蓄电池和发电机比起来很轻便，但只能使用短暂时间，因此爱迪生决心研制新型的蓄电池。1900年，爱迪生开始着手蓄电池的研究。
1902年，爱迪生发明了“镍铁碱性蓄电池”，这种蓄电池是用镍、铁和碱溶液制成的，他用铁镍碱性蓄电池作车辆动力的试验，每充一次电，行程可达100英里。
1903年，爱迪生的公司摄制了第一部电影《火车大劫案》（又名“列车抢劫”）
1904年，爱迪生开始在新泽西的银湖出售新型蓄电池，很快蓄电池便投产了而且销路不错，但不久后用户们发现了这种蓄电池的几个严重问题——在车辆行驶时，电池中的化学液体会流出来；许多蓄电池还出现了电力衰减状况。因此爱迪生立刻把工厂关闭并停产蓄电池，并寻找蓄电池漏电的根源。1909年，爱迪生终于研制出性能更加良好的蓄电池。
1910年，爱迪生发明了一部由留声机和摄影机组合而成的电影摄影机，在电机能量下，摄影机的遮光曲轴与留声机连动，摄影机运转时留声机就能够记录下声音。放映时，留声机就随画面同步运转，使得声音和图像实现同时出现。
1931年10月18日凌晨3点24分，在美国新泽西西奥兰治的家中，爱迪生在睡梦中安详离世，享年84岁。为了纪念爱迪生，美国**曾下令全国停电1分钟，10月21日6点59分，好莱坞、丹佛熄灯；7点59分美国东部地区停电一分钟；8点59分，芝加哥有轨电车、高架地铁停止运行；从密西西比河流域到墨西哥湾陷入了一片黑暗；纽约自由女神手中的火炬于9点59分熄灭。在这一分钟里，美国仿佛又回到了煤油灯、煤气灯的时代，一分钟过后，从东海岸到西海岸又灯火通明。
