SCIENCES – Lumière sur la lampe à incandescence !

Écrit par Lepetitjournal.com aux Philippines

Publié le 1 janvier 1970, mis à jour le 8 février 2018

Deuxième chronique scientifique des élèves de 1ère et terminale du Lycée français de Manille. Cette semaine, les origines de lumière électrique. Thomas Edison dit : "Que la lumière soit…"

C’est en effet Thomas Edison, grand inventeur américain du 19ème siècle, qui, à la suite de l’anglais Joseph Swan, crée, en 1879, une lampe améliorée capable de fonctionner de longs mois sans se détériorer. Bricoleur de génie depuis son plus jeune d’âge, à la fois curieux et ambitieux, il aménage à dix ans un petit laboratoire dans le sous-sol de la maison de ses parents. Inventeur également du tout premier phonographe (enregistreur/reproducteur du son), il est pionnier de l’électricité.

L’ampoule à incandescence : un principe scientifique simple

Comme son nom l’indique, son invention repose sur un phénomène d’incandescence : un filament conducteur est porté à haute température par le passage d'un courant électrique et émet alors de la lumière en raison de sa température élevée.

La lumière produite dépend essentiellement de la température du filament. Plus elle sera élevée, plus la lumière sera blanche. En théorie, pour produire une lumière de même qualité que la lumière solaire, une lampe à incandescence devrait utiliser un filament porté à 4949 °C. Ce n'est bien entendu jamais le cas puisque aucun métal ne tient à une telle chaleur. La température effective pour une lampe d’usage peut en moyenne atteindre 2550 °C.

Mais pourquoi donc une ampoule ? L'ampoule de verre qui contient le filament sert d’espace "vide". Il ne s’agit pas d’un vide réel mais d’une atmosphère contrôlée sans oxygène pour éviter que le mince filament ne s'enflamme et se détruise.

Quel avenir pour les lampes à incandescence ?

L’invention de Swan et Edison a connu, au fil des décennies, des transformations et améliorations pour lesquelles de nombreux laboratoires de recherche sont aujourd’hui encore engagés. Ces lampes à incandescence, qui font partie de notre vie courante, ont donc progressivement évolué.

Le modèle original, aujourd’hui considéré par l’Union Européenne comme « le compagnon électroniquement le moins efficace de notre vie quotidienne », a été interdit, afin d’être remplacé par des nouvelles techniques d'éclairage plus efficaces, telles que les LED et d'autres solutions économisant l'énergie.

Quelques chiffres

Seule 5 % de l'énergie absorbée par la lampe à incandescence est convertie en lumière. Cela est dû à l’effet du Joule : une grande partie de l'électricité est transformée en chaleur.

Le coût électrique d'une ampoule à incandescence dépasse tout au long de sa vie 5 à 10 fois son prix d'achat. Son faible prix d'achat cache donc au consommateur les coûts effectifs qu'il aura à payer : acheter moins cher ne signifie pas économiser.

Le remplacement d'une ampoule par une LED permet d'économiser 70 kg de CO2.

Selon une étude de l'UE, l'interdiction des ampoules à incandescence réduirait la facture d'électricité d'un foyer moyen de 50 €, ce qui permettrait d'économiser 5 milliards € par an.