La lampe à incandescence

DOCTORANT À L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL EN GÉNIE électrique, les recherches de thomas kauffman portent sur la Modélisation fréquentielle de convertisseurs DC/AC en court-circuit.

DOCTORANT À L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL EN GÉNIE électrique, les recherches de thomas kauffman portent sur la Modélisation fréquentielle de convertisseurs DC/AC en court-circuit.

par Thomas Kauffmann

Le principe de la lampe à incandescence a été testé la première fois par un écossais James Bowman Lindsay en 1835. L’intensité lumineuse de cette lampe suffit à lire, mais il laisse cette invention au statut de prototype. Un anglais Joseph Swan met au point une lampe et fait une première démonstration publique réussie en janvier 1879. Il avait essayé un mois plus tôt, mais la lampe se brisa après quelques minutes.

L’industrialisation des ampoules ne commença qu’avec Thomas Edison. Comme pour Joseph Swan son but était de produire une lumière continue, plus intense que les sources de lumière existantes et sans avoir un coût exorbitant.

Il faut se replacer dans le contexte de l’époque : les grandes villes ont un éclairage public au gaz, certains riches propriétaires l’ont aussi et pour les autres c’était la lampe à pétrole ou les bougies. La méthode souhaitée était de faire passer un courant électrique dans un matériau qui chaufferait jusqu’à devenir luminescent. Son premier essai concluant fut avec un fil de platine dans l’air, mais celui-ci se consumait après quelques instants. En octobre 1879, il refit un test en plaçant son filament de platine dans une ampoule sous vide. La lumière était plus intense que pour le test dans l’air et le filament avait une durée bien plus longue. Mais le platine est un métal cassant, en plus d’être rare et donc cher.

Thomas Edison

Thomas Edison

À partir de là, il fallait trouver un autre matériau capable de remplacer le platine. S’en suivit une longue série de tests avec les différents matériaux disponibles. Série qui se finissait toujours avec la rupture ou la fonte du filament. Il essaya un moment avec un fil de coton carbonisé placé à nouveau dans une ampoule sous vide. Edison resta devant sa lampe jusqu’à la rupture 45 heures plus tard. Le fil de coton carbonisé était encore trop fragile, il continua alors avec d’autres substances organiques, aussi diverses qu’incongrues : éclat de bois, différentes herbes ainsi que des cheveux et des poils… Son choix se porta finalement sur le papier.

Il fit alors une démonstration, le 31 décembre 1879, en plaçant ses lampes entre son atelier et la gare à Menlo Park (New Jersey). Il alluma les lampes à l'arrivée d’un train. Ce fut la première démonstration publique de son invention. Son invention lui valut le titre de « magicien américain ». Il continua cependant sa recherche du meilleur matériau pour les filaments. Il découvrit que la molécule clé était la cellulose. Cette ampoule fut un des objets vedettes de l’exposition internationale d’électricité de Paris en 1881. La production en série de ces ampoules s’en suivit. Le filament en cellulose sera remplacé en 1909 par un filament en tungstène dont la durée de vie est encore plus élevée.