Électricité et lumière électrique

Possibilités d'éclairage. La possibilité de créer de la lumière artificielle avec de l'électricité a été établie dès 1808, lorsque le chimiste anglais Sir Humphry Davy a démontré que le courant des batteries peut créer de la lumière soit en chauffant une substance jusqu'à ce qu'elle brille, soit en faisant sauter un arc électrique par-dessus un espace. entre deux conducteurs. L'éclairage à arc utilise beaucoup de courant et je crée une lumière brillante et il était limité à l'extérieur ou aux grands espaces intérieurs. Le problème de l'éclairage de petits espaces - que les techniciens du XIXe siècle appelaient la subdivision de la lumière - était de trouver un matériau d'éclairage qui ne brûlerait pas ou ne fondrait pas lorsque le courant le traversait. Le carbone et le platine semblaient les plus prometteurs mais pas idéaux: le premier ne fond pas, mais il brûle facilement, tandis que le second résiste aux changements chimiques à haute température (oxydation) mais s'enflamme si la température devient trop élevée. Toutes les premières expériences d'éclairage étaient avec des lampes à faible résistance, c'est-à-dire des lampes dans lesquelles très peu d'énergie électrique les traversant est dissipée sous forme de chaleur. Ces lampes utilisaient beaucoup de courant basse tension.

Expériences d'Edison. Lorsque Thomas Alva Edison (1847-1931) a commencé ses expériences dans son laboratoire de Menlo Park, New Jersey, en 1878, il s'est rendu compte qu'il pouvait empêcher le filament de platine de brûler s'il pouvait le mettre dans une ampoule en verre avec tout l'air enlevé. à partir de cela. En même temps, il essayait de conceptualiser un vaste système d'éclairage alimenté par des générateurs. Il lui vint à l'esprit qu'un système de plusieurs centaines de lampes à faible résistance nécessiterait d'énormes générateurs et de gros fils conducteurs pour s'adapter au courant nécessaire. Mais, pensait-il, les lampes à haute résistance et haute tension auraient besoin de beaucoup moins de courant pour produire la même quantité de lumière. (Selon la loi d'Ohm, L qu'Edison a appliquée mais n'a pas complètement compris, le courant électrique traversant une résistance donnée est égal à la tension appliquée divisée par la résistance.) Ce nouveau système pourrait distribuer efficacement le courant d'une station centrale à travers une taille raisonnable lignes.

L'invention de l'ampoule. Après avoir résolu le problème conceptuel, Edison a ensuite dû trouver un matériau pour un filament d'ampoule qui brillerait longtemps sans brûler. Enfin, dans la nuit du 22 octobre 1879, sa fameuse ampoule numéro 9, avec un filament de carbone,

est resté allumé pendant près de quinze heures. La semaine suivante, il a breveté une ampoule avec un filament de carbone. Il a ensuite appliqué cette technologie en illuminant la ville de Menlo Park, provoquant une telle sensation que des trains spéciaux partaient de New York pour que les gens puissent voir le spectacle la nuit.

De l'ampoule au système. Ayant fait ses premières expériences avec l'électricité à partir de batteries, Edison a ensuite dû développer une dynamo, ou générateur, pour produire un courant constant capable de soutenir un grand système électrique intégré. Le système Menlo Park fonctionnait sur une série de petits générateurs. À l'Exposition électrique de Paris en 1881, il exposa une grande dynamo à vapeur, provoquant une grande excitation. L'année suivante, il a dévoilé une petite centrale électrique alimentée par un générateur lors de la célèbre exposition Crystal Park de Londres. En décembre 1880, la Brush Electric Light Company commença ses activités à New York, illuminant Broadway avec des lumières à arc, créant ainsi la «Great White Way» de la légende théâtrale. Bien qu'il n'ait pas été en concurrence directe avec Edison, le début du service électrique Brush a poussé Edison à pousser encore plus fort pour terminer un système de fil électrique souterrain pour une centrale électrique avec une machine fonctionne et une lampe fonctionne dans le quartier Pearl Street de Manhattan. Presque un an s'est écoulé avant que le système de câblage souterrain ne soit terminé. Entre-temps, il a mis en place des systèmes «isolés» autonomes, principalement pour les usines, ce qui lui a permis de tester la plupart de ses composants. Enfin, le 4 septembre 1882, la station électrique de Pearl Street est mise en service, inaugurant une nouvelle ère de vie urbaine.

Source

Robert Friedel et Paul Israel, La lumière électrique d'Edison: biographie d'une invention (Nouveau-Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1987).