Ampoule électrique

Types d'ampoules

Il existe plusieurs types d'ampoules :

• ampoule à incandescence - l'ampoule la plus courante dans la maison jusqu'à environ 2003-2010
• "lampe halogène" - une ampoule à incandescence plus efficace
• lampe à décharge - un type d'ampoule qui comprend la lumière fluorescente. Les lampes fluorescentes compactes (ou LFC) remplacent désormais les ampoules à incandescence dans les maisons
• les diodes électroluminescentes - auparavant utilisées uniquement dans les lieux de faible puissance, elles peuvent désormais être utilisées comme ampoules dans la maison
• lampe à arc électrique, la plus ancienne, aujourd'hui rare sauf dans les grands projecteurs

Les ampoules convertissent l'électricité en lumière et en chaleur. À l'exception des lampes chauffantes, la chaleur est considérée comme un déchet. Une ampoule qui produit plus de lumière et moins de chaleur est plus efficace.

Incandescent

]L'ampoule à incandescence transforme l'électricité en lumière en envoyant le courant électrique à travers un mince fil appelé filament. Les filaments électriques sont principalement constitués de tungstène métallique. La résistance du filament chauffe l'ampoule. Finalement, le filament devient si chaud qu'il brille, produisant ainsi de la lumière.

Le filament doit être protégé de l'air, donc il se trouve à l'intérieur de l'ampoule, et l'air dans l'ampoule est soit retiré (un vide), soit plus souvent, remplacé par un gaz noble qui n'affecte rien, comme le néon ou l'argon. Seulement 3 % environ de l'énergie qui entre dans une ampoule à incandescence produit réellement de la lumière, le reste produit de la chaleur. C'est l'une des raisons pour lesquelles les LED sont plus efficaces.

Ce type d'ampoule fonctionnait mal et était peu utilisé jusqu'à ce que Joseph Swan et Thomas Edison l'améliorent dans les années 1870. C'était la première ampoule qui pouvait être utilisée dans les maisons - elle ne coûtait pas trop cher et elle fonctionnait bien. Pour la première fois, les gens n'avaient pas besoin d'un feu (bougies, lampes à huile, lampes à kérosène, etc.) pour faire de la lumière. Il était suffisamment lumineux pour permettre aux gens de lire facilement la nuit ou de travailler. Il était utilisé pour éclairer les magasins et les rues, et les gens pouvaient se déplacer la nuit. C'est ainsi qu'est née l'utilisation courante de l'électricité dans les foyers et les entreprises. Les filaments de carbone ont été utilisés jusqu'à ce que ceux en tungstène soient développés dans les années 1900. Ils durent plus longtemps et produisent une lumière plus vive.

Les premiers dispositifs à tube à vide étaient des ampoules à incandescence conçues pour fonctionner à des températures plus basses, avec des pièces électroniques supplémentaires.

Ampoules fluorescentes

Les lampes fluorescentes sont efficaces, et ne dégagent ¼ que la quantité de chaleur d'un incandescent. Elles durent également plus longtemps que les lampes à incandescence mais, jusqu'à la fin du 20e siècle, elles étaient beaucoup plus grandes et ne s'inséraient pas dans les prises de courant pour les petits plafonniers et les lampes comme le pouvait une lampe à incandescence.

Une ampoule fluorescente est un tube de verre généralement rempli de gaz argon et d'un peu de mercure. Lorsqu'elle est allumée, la cathode chauffe et envoie des électrons. Ceux-ci frappent le gaz argon et le mercure. Le gaz argon forme un plasma qui permet aux électrons de mieux se déplacer. Lorsque les électrons frappent un atome de mercure, la molécule se met dans un état où elle a beaucoup d'énergie (elle stocke l'énergie). L'état énergétique ne dure pas très longtemps, et lorsque l'énergie est libérée, elle laisse échapper un photon. Les photons du mercure ne sont pas visibles comme certains autres photons ; ils sont ultraviolets. Il y a donc une couche de phosphore sur la paroi de l'ampoule. Lorsque le photon frappe une molécule de phosphore, il met à son tour cette molécule dans un état excité. Lorsque ce phosphore libère de l'énergie, il laisse sortir un photon que nous pouvons voir, et la lumière est produite. Changer le type de phosphore peut changer la couleur que nous voyons, mais généralement les ampoules fluorescentes sont plus blanches que les ampoules à incandescence, qui sont légèrement jaunes.

LED

Une LED (également appelée diode électroluminescente) est fabriquée comme l'électronique. C'est une puce de matériau semi-conducteur. Les ampoules LED sont plus efficaces et durent beaucoup plus longtemps que les ampoules à incandescence ou fluorescentes. Contrairement aux ampoules fluorescentes, les LED n'utilisent pas de mercure, qui est toxique. Pendant plusieurs années, les ampoules LED n'étaient pas aussi brillantes que les autres types de lumières, et coûtaient aussi plus cher.

Mises en garde

• La plupart des ampoules s'insèrent dans une douille qui fournit un niveau de tension électrique élevé. Si la douille est allumée, même si l'ampoule est éteinte, il existe un réel danger de choc électrique.
• Les ampoules à incandescence deviennent très chaudes lorsqu'elles sont allumées, et prennent un certain temps pour se refroidir. Toucher l'ampoule lorsqu'elle est chaude peut provoquer des brûlures.
• La plupart des ampoules sont en verre, ce qui signifie qu'elles peuvent facilement se casser. Le verre brisé a des bords tranchants qui peuvent couper la peau.
• Si une ampoule fluorescente se casse, le mercure qu'elle contient dégage des vapeurs qui peuvent provoquer un empoisonnement au mercure si elles sont inhalées.

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