Ampoule à filament

Lampe à incandescence classique

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Ampoule ancienne à filament de carbone.

L’ampoule à incandescence traditionnelle, inventée en 1879 par Joseph Swan et améliorée par les travaux de Thomas Edison, produit de la lumière en portant à incandescence un filament de tungstène, le métal qui a le plus haut point de fusion (3 430 °C). À l’origine, un filament de carbone était utilisé, ce dernier en se sublimant puis en se condensant sur le verre de la lampe, opacifiait assez rapidement le verre.

Sommaire

Descriptif

Incandescent light bulb.svg
  1. Ampoule de verre, aussi appelée globe, bulbe ou enveloppe
  2. Gaz inerte
  3. Filament de tungstène
  4. Fil conducteur (contact avec le plot central)
  5. Fil conducteur (contact avec le culot)
  6. Fils de support du filament
  7. Monture ou support en verre
  8. Culot (contact électrique)
  9. Culot (pas de vis ou baïonnette, etc.)
  10. Isolant
  11. Plot central (contact électrique)
Ampoule à incandescence, transparente.
Ampoule à incandescence halogène, transparente au Xénon 70 W (EU < 2009 conforme)
Ampoule en verre translucide.

En présence de dioxygène, le filament porté à haute température brûlerait instantanément, c’est la raison pour laquelle, dès l’origine, ce type de lampe a été muni d’une enveloppe de verre isolant un milieu sans dioxygène, l’ampoule, qui a donné son nom populaire au dispositif, puis par extension à tout système, protégé par une enveloppe en verre, destiné à fabriquer de la lumière à partir d’électricité.

À l’intérieur de l’ampoule, on trouve soit un gaz caractéristique du type d’ampoule : gaz rare souvent du krypton ou de l’argon ; soit le vide.

Inéluctablement le filament surchauffé se vaporise et perd de la matière par sublimation, ensuite cette vapeur de métal se condense sur l’enveloppe plus froide. L’ampoule devient de plus en plus opaque et le filament devient plus fragile. Le filament finit par se rompre au bout de plusieurs centaines d’heures : 1 000 heures pour une ampoule classique, jusqu’à 8 fois plus pour certaines lampes à usage spécial.

Dans les lampes actuelles, le filament de tungstène est enroulé en hélice, afin d’augmenter la longueur du filament, et donc la quantité de lumière visible produite.

Symbole

Dans les bandes dessinées ou les dessins animés, le surgissement d’une nouvelle idée est généralement représenté par une ampoule qui s’allume au-dessus du crâne du personnage.

Vers la fin des ampoules à incandescence

Des alternatives aux lampes à incandescence existent, avec un meilleur rendement lumineux. Certaines sont déjà opérationnelles, comme les ampoules « fluocompactes », ou possède un niveau de développement technologique futur crédible, comme les diodes électroluminescentes. Elles offrent aux industriels des prix et des marges assez intéressantes pour qu’ils soient favorables à la substitution

La production d’ampoule classique a été, comme quantité d’autre produit, largement délocalisée : les pays « développés » n’ont plus envie d’industrie locale à protéger. La réduction de la consommation d’énergie est passée au premier plan, pour des raisons économiques (prix croissant de l’énergie) et écologiques (la production d’énergie est une composante majeure au niveau environnemental).

De ce fait, le gouvernement australien a annoncé le 20 février 2007, l’interdiction de vendre des ampoules à filament pour 2010. La Californie a pris des mesures similaires pour 2012.[réf. nécessaire]

Selon les régions ou pays, le coût environnemental de la production d'électricité comparé à l'émission de mercure des lampes fluocompactes, reste à étudier, afin de définir si il présente un bilan environnemental positif. Dans les régions où l'électricité est produite au charbon, par exemple, la lampe fluocompacte peut être intéressante, car sa faible consommation se répercute par une importante diminution d'émanations (dues à la combustion du charbon). Mais dans les régions où l'électricité est produite de manière plus écologique, comme par exemple l'hydro-électricité ou l'électricité produite par éolienne ou énergie solaire, le bilan peut être négatif : le mercure utilisé - et nécessaire - au fonctionnement d'une lampe fluocompacte peut causer plus de pollution que les activités nécessaires à la production électrique requise à son fonctionnement au cours de sa durée de vie. De tels désavantages ne peuvent être compensés que par une action volontaire des consommateurs qui rapporteraient leurs lampes usagées à un dépôt de recyclage dédié, à défaut de quoi, le mercure se retrouverait libéré dans la nature.

Les États de l'Union européenne (UE) ont approuvé le 8 décembre 2008 l'interdiction progressive des ampoules à incandescence à partir du 1er septembre 2009 avec un abandon total en 2012. Le passage à des méthodes d'éclairages moins dépensière en énergie permettrait selon l'UE d'économiser à l'échelle européenne la consommation en électricité de la Roumanie (soit environ 11 millions de ménages européens) et ainsi réduire les émission de dioxyde de carbone de 15 millions de tonnes par an [1].

Notes et références

  1. (fr) Jean-Charles Batenbaum, « L'Union européenne a fixé le calendrier de fin de vie des ampoules traditionnelles » sur Actualites-news-environnement.com, 9 décembre 2008. Mis en ligne le 9 décembre 2008, consulté le 9 décembre 2008

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