Lampe à incandescence. Dès 1820, des scientifiques du monde entier avaient commencé à travailler sur le développement d'une lampe à incandescence, mais il restait à Thomas A. Edison à Menlo Park, New Jersey, le 21 octobre 1879, la première lampe au carbone à haute résistance réussie. , qui incarnait presque toutes les caractéristiques de base des lampes couramment utilisées aujourd'hui.
La première lampe au carbone était inefficace par rapport aux lampes actuelles, ne donnant que 1.7 lumens (unités lumineuses) par watt (unité d'énergie). Les inventeurs, dont beaucoup étaient américains, ont progressivement amélioré la lampe au carbone grâce à des changements mineurs de construction, de sorte qu'en 1906, elle produisait 3.4 lumens par watt. En 1905, Willis R. Whitney, chef du laboratoire de recherche de la General Electric Company à Schenectady, New York, réussit à changer le caractère du filament de carbone pour lui donner des caractéristiques métalliques, et pendant quelques années la lampe Gem, qui produisit 4.25 lumens par watt, était sur le marché. En 1904, deux chimistes autrichiens, Alexander Just et Franz Hanaman, ont breveté une lampe à filament de tungstène remarquablement efficace, donnant 7.75 lumens par watt; cependant, il était extrêmement fragile et ne pouvait être utilisé que dans des conditions spéciales. À cette époque, on croyait impossible de dessiner du fil de tungstène, mais en 1910, William D. Coolidge du laboratoire de recherche General Electric a réussi à fabriquer du tungstène ductile. Les fabricants d'éclairage ont rapidement vu les avantages du tungstène en termes d'efficacité et de résistance, et la lampe à filament de tungstène à fil étiré a rapidement remplacé toutes les autres formes.
Toutes les lampes jusqu'à cette époque fonctionnaient avec des filaments sous vide. En 1913, après de nombreuses expériences et recherches fondamentales, Irving Langmuir, l'un des assistants de Whitney, découvrit qu'avec les plus grandes tailles de lampes, si les filaments étaient enroulés et les ampoules remplies de gaz inertes, tels que l'azote ou l'argon, l'efficacité pourrait être augmenté jusqu'à 20 lumens par watt. Le remplissage de gaz et le double enroulement de filament ont depuis été introduits dans des tailles plus petites.
Le coût de la lampe à incandescence a été constamment réduit et l'efficacité augmentée. En 1907, la lampe de 60 watts donnait 8 lumens par watt et perdait 25% de cette lumière avant de s'éteindre. Trente ans plus tard, la lampe de 60 watts produisait 13.9 lumens par watt et émettait 90% de sa lumière d'origine à la fin de sa vie. Dans les années 1970, les développements avaient porté le nombre de lumens produits dans une lampe à filament de tungstène à 40, le maximum pouvant être obtenu avant la fusion du filament. À la fin du XXe siècle, les préoccupations relatives à la consommation d'énergie ont stimulé la fabrication de styles de lampes efficaces, y compris des «ampoules à longue durée de vie», avec des brins de tungstène plus épais et des lampes fluorescentes et halogènes plus efficaces. (Les lampes halogènes utilisent des filiments de tungstène, mais avec un halogène ajouté pour augmenter le rendement lumineux.) Bien que les lampes fluorescentes et halogènes fournissent plus de lumière avec une plus grande efficacité, les lampes à incandescence ont continué à être utilisées en raison de leur simplicité et de leur faible coût.
Bibliographie
Friedel, Robert D., et Paul Israel avec Bernard S. Finn Lumière électrique d'Edison: Biographie d'une invention. Nouveau-Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1985.
Howell, John W. et Henry Schroeder. Histoire de la lampe à incandescence. Schenectady, NY: Maqua, 1927.
ALPowell/ar