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L’ Ampoule à incandescence

26 janvier 2014 1 commentaire

Inventeurs

La lampe à incandescence fut inventée en 1879 par Sir Joseph Wilson Swan, électricien et chimiste britannique. Mais c’est à Thomas Edison que l’on doit son développement et sa production à grande échelle. Tout commença lors d’une partie en 1878 où Thomas Edison remarqua que les fibres de bambou, qui composées sa canne à pêche, brulées sans se désintégrer une fois jetées au feu. A partir de ce moment, il fabriqua une ampoule électrique fonctionnant sous basse tension et composée d’un filament de bambou placé dans une ampoule en verre sous vide. Le problème est qu’après 30 heures de fonctionnement, le filament grille. Thomas Edison teste alors d’autres matériaux et c’est en 1881 qu’il dépose un brevet pour l’ampoule à incandescence avec filament en carbone. Par la suite, le filament en carbone sera remplacé par du tungstène.

Fonctionnement

Une lampe à incandescence est composée de plusieurs parties :

  • un culot isolé de son plot central qui sont chacun relié à une extrémité du filament pour servir de contact électrique
  • une ampoule en verre dans laquelle se trouve un gaz noble comme de l’argon ou du krypton
  • un filament en tungstène

Ampoule a incandescence

Lorsque l’ampoule est soumise à un courant électrique, son filament va s’échauffer et rougir, créant ainsi de la lumière. Cet échauffement va brûler des atomes de tungstène qui vont se vaporiser et se condenser sur le verre de l’ampoule la rendant opaque. Tout au long de son fonctionnement, le filament va donc perdre de la matière et après 1 000 heures environ pour une ampoule classique, il va se rompre. Comme vous avez déjà pu le remarquer, le filament est enroulé en hélice afin d’augmenter sa longueur pour produire plus de lumière.

Retrait du marché

Les États membres de l’Union européenne ont approuvé le 8 décembre 2008 le retrait progressif de la vente des lampes à incandescence. En effet, les avancées technologiques ont permis d’inventer des lampes plus performantes à savoir les lampes halogènes, fluocompactes ou encore LED. C’est donc dans un souci d’économie d’énergie que les pouvoir publics ont retirés du marché les lampes à incandescence selon le calendrier suivant :

  • 30 juin 2009 : retrait des lampes à incandescence de classe D, E, F ou G d’une puissance supérieure ou égale à 100 W ;
  • 31 décembre 2009 : retrait des lampes à incandescence de classe E, F ou G d’une puissance supérieure ou égale à 75 W ;
  • 30 juin 2010 : retrait des lampes à incandescence de classe E, F ou G d’une puissance supérieure ou égale à 60 W ;
  • 31 août 2011 : retrait des lampes à incandescence de classe E, F ou G d’une puissance supérieure ou égale à 40 W ;
  • 31 décembre 2012 : retrait des lampes à incandescence de classe E, F ou G d’une puissance supérieure ou égale à 25 W.

Rendement d’une lampe à incandescence

La luminosité d’une lampe dépend du flux lumineux (en lumen) qu’elle émet. Le rendement lumineux mesure le rapport entre le flux lumineux et la puissance électrique (en watt) que la lampe consomme. Le rendement lumineux s’exprime donc en lumens par watt (lm/W). A l’époque où les lampes à incandescences étaient majoritaires, les consommateurs pouvaient comparer le flux lumineux des lampes sur la base de leur puissance électrique : ainsi on choisissait une lampe de 100 W pour un éclairage intense, 60 ou 40 W pour un éclairage d’ambiance, et 15 W pour une veilleuse, etc.

Les différentes lampes utilisées comme alternatives aux lampes à incandescence classique ne présentant pas le même rendement lumineux. On ne peut donc plus les comparer suivant leur puissance électrique. Il faut alors les comparer suivant la valeur de leur flux lumineux exprimé en lumens

Le tableau ci-dessous indique la correspondance qu’il y a entre le flux lumineux et la puissance électrique d’une lampe à incandescence classique :

Puissance
électrique
(W)
Flux
lumineux
(lm)
Rendement
lumineux
(lm/W)
Rendement
lumineux
(%)
15 110 7,3
25 200 8,0
40 505 12,6 1,9 %
60 870 14,5 2,1 %
75 1190 15,9 2,3 %
100 1750 17,5 2,6 %
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