Он оборудует в Москве мастерскую физических приборов. Здесь ему удалось построить электромагнит оригинальной конструкции — его первое изобретение, здесь же он начал и другие свои работы. Мастерская поглотила значительные личные средства П. Н. Яблочкова, и он был вынужден прервать на некоторое время свои опыты и заняться выполнением некоторых заказов, как, например, устройством электрического освещения железнодорожного полотна для обеспечения безопасного следования царской семьи в Крым. Эта работа была успешно проведена П. Н. Яблочковым и была первым в мировой практике случаем электрического освещения на железных дорогах.
Однако финансовые дела П. Н. Яблочкова окончательно расстроились. Собственная мастерская пришла в упадок, так как Павел Николаевич мало ею занимался, а все время тратил на свои эксперименты. Он решается поехать в Америку на открывавшуюся Филадельфийскую выставку, на которой надеялся ознакомиться с электрическими новинками и одновременно экспонировать свой электромагнит. Осенью 1875 года П. Н. Яблочков уезжает, но из?за отсутствия средств на продолжение путешествия остался в Париже, где тогда велось много разнообразных и интересных работ по применению электричества. Здесь он встретился с известным механиком — конструктором академиком Бреге.
Бреге сразу определил в П. Н. Яблочкове наличие выдающихся конструкторских способностей и пригласил его на работу в свои мастерские, в которых в это время велось главным образом конструирование телеграфных аппаратов и электрических машин. Приступив в октябре 1875 года к работе в мастерских Бреге, П. Н. Яблочков не прекращал своей основной работы — усовершенствования регулятора для дуговой лампы, и уже в конце этого года вполне оформил ту конструкцию дуговой лампы, которая, найдя широкое применение под именем «электрической свечи», или «свечи Яблочкова», произвела полный переворот в технике электрического освещения.
23 марта 1876 года стало датой рождения свечи Яблочкова: в этот день ему был выдан первый патент во Франции.
Свеча Яблочкова отличалась исключительной простотой. Два параллельно поставленных угольных стержня имели между собой прокладку. Каждый из углей зажимался своим нижним концом в отдельную клемму светильника; эти клеммы присоединялись к сети.
Между верхними концами угольных стержней укреплялась пластинка («запал»), соединявшая между собой оба угля. При прохождении тока запал сгорал, а между концами угольных электродов появлялась дуга, пламя которой создавало освещение.
Успех свечи Яблочкова превзошел самые смелые ожидания. В апреле 1876 года на выставке физических приборов в Лондоне свеча Яблочкова была «гвоздем» выставки. Но для практического использования свечи нужно было разрешить еще много вопросов. Нужно было создать возможность длительного и непрерывного освещения свечами (каждая свеча сгорала в течение полутора часов). Великой заслугой П. Н. Яблочкова является то, что он сам решил все чрезвычайно важные технические вопросы.
В конце 1876 года П. Н. Яблочков сделал попытку применить свои изобретения на родине, он отправляется в Россию. Это было накануне турецкой войны, и у правительства были Другие заботы. Встречен П. Н. Яблочков был совершенно равнодушно, и ему, по существу, ничего не удалось сделать в России. Он, правда, получил разрешение на устройство опытного электрического освещения железнодорожной станции Бирзула. Но и эти опыты не привлекли внимания, и П. Н. Яблочков вынужден был вновь уехать в Париж, тяжело потрясенный таким отношением к его изобретениям.
С 1878 года за границей началось широкое применение свечей Яблочкова. Был создан синдикат, который в январе 1878 года превратился в Общество по эксплуатации патентов Яблочкова.
Трудно передать тот восторг, с которым было встречено во всем мире освещение электрическими свечами. Павел Николаевич стал одним из самых популярных лиц промышленной Франции и всего света. Новый способ освещения называли «русским светом», «северным светом». Общество по эксплуатации патентов Яблочкова получало колоссальные прибыли и не справлялось с нахлынувшей массой заказов.
Годы блестящих успехов свечи окончательно закрепили победу электрического освещения над газовым. Поэтому конструкторская мысль продолжала непрерывно работать над усовершенствованием электрического освещения. Сам П. Н. Яблочков построил электрическую лампочку другого типа, так называемую «каолиновую», свечение которой происходило от огнеупорных тел, накаляемых электрическим током. Этот принцип для своего времени был новым и многообещающим; однако П. Н. Яблочков не углубился в работу над каолиновой лампой.
В это же время Лодыгину в России, а несколько позже Лейн- Фоксу и Свану в Англии, Максиму и Эдисону в Америке удалось завершить разработку ламп накаливания, которые стали не только серьезным конкурентом свечи, но и вытеснили ее за довольно короткий срок.
В 1878 году П. Н. Яблочков решается еще раз поехать на родину для внедрения своего изобретения. Возвращение на родину было для изобретателя связано с большими жертвами: он должен был выкупить у французского общества так называемую «русскую привилегию» и за это должен был уплатить около миллиона франков. Он на это решился и приехал в Россию без средств, но полный энергии и надежд.