Contenu
- La première ampoule
- Les filaments la chose
- À l'intérieur du récipient en verre
- Autres caractéristiques importantes
Les ampoules à incandescence ne sont pas les ampoules les plus éconergétiques, mais ce sont les originales et, pendant la plus grande partie du XXe siècle, elles étaient les seules disponibles sur le marché. Les ampoules à incandescence produisent de la lumière par chauffage résistif d'un filament enfermé dans un récipient en verre sans oxygène. Avant que Thomas Edison ne produise le premier bulbe commercialement viable, d’autres personnes travaillaient sur la conception depuis plus de 40 ans et le développement s’est poursuivi tout au long du début du XXe siècle.
La première ampoule
Bien que le nom de Thomas Edisons soit devenu presque synonyme d’invention de l’ampoule électrique, il n’a pas été le premier à en développer une. Le chimiste et inventeur britannique Humphry Davy a été la première personne à connecter des fils à une batterie et à faire briller un filament. En 1841, Frederick de Moleyns fabriqua la première ampoule électrique en insérant un filament de platine à l'intérieur d'un tube de verre sous vide et en faisant passer de l'électricité à travers le filament. Edison et l'Anglais Joseph Swan ont produit simultanément des ampoules d'une durée supérieure à quelques minutes. L'ampoule Edisons a eu plus de succès parce qu'il a créé un vide complet à l'intérieur de l'ampoule et qu'il a utilisé un meilleur filament.
Les filaments la chose
Edison a essayé de nombreux matériaux avant de choisir d'utiliser un fil de bambou carbonisé comme filament. Il a collé le brin aux bornes électriques avec de la pâte de carbone. Swan, pour sa part, fabriquait ses filaments en carton bristol, qui est du papier carbonisé. Cela n'a duré que quelques heures, tandis que les filaments d'Edison ont duré 600 heures ou plus. Les filaments de métal ont été introduits en 1902, et le tantale était le matériau de choix jusqu'à ce que William D. Coolidge comprenne comment fabriquer du tungstène ductile en 1908. Les fils de tungstène enroulés rendaient les ampoules plus lumineuses que jamais auparavant et continuaient à être la norme pour les ampoules à incandescence filaments.
À l'intérieur du récipient en verre
Le filament brûle dans un environnement riche en oxygène, il est donc important d'éliminer ce gaz de l'intérieur de l'ampoule. De Moleyns et Swan ont réussi à créer des aspirateurs partiels, mais Edison a créé un véritable vide en chauffant l'ampoule avant de pomper l'air. Maintenir un vide dans l'ampoule la rend fragile, cependant. Cinq ans avant que Edison fabrique son premier bulbe durable, les Canadiens Henry Woodward et Matthew Evans avaient breveté des ampoules remplies d’azote. Irving Langmuir, un ingénieur travaillant pour General Electric, a introduit l’idée de remplir les ampoules avec un mélange d’argon et d’azote en 1908. Ces gaz égalisent la pression de vapeur à l’intérieur et à l’extérieur de l’ampoule et l’argon évite l’usure du filament de tungstène. Les ampoules modernes contiennent principalement de l'argon.
Autres caractéristiques importantes
La première ampoule fabriquée par Edison avait une paire de broches terminales à la base, mais il développa plus tard la vis Edison, qui est la base de vis familière qui se trouve sur les ampoules modernes. Le frère de Joseph Swans, Alfred, a présenté le matériau isolant en verre qui recouvre l’intérieur de cette base de vis en 1887. En plus d’introduire l’idée de remplir les ampoules avec des gaz inertes, Langmuir a également développé le filament enroulé, et Toshiba Corporation a amélioré sa conception en introduisant le double Filament enroulé en 1921. En recouvrant le verre à l'intérieur de l'ampoule avec de la silice blanche en poudre pour diffuser la lumière, Marvin Pipkin a créé l'ampoule à incandescence "lumière douce" en 1947.