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Bientôt plus de filament pour nous éclairer !
Nous avons tous utilisé de nombreuses ampoules à filament de tungstène, qu’elles soient à culot à vis ou à baïonnette. Elles disparaissent peu à peu des magasins.
Elles on fait de la résistance car les lampes fluorescentes qui devaient les remplacer étaient de mauvaise qualité, mais, comme on en achète moins, elles sont devenues plus chères.
Les lampes leds, à peine plus chères, très résistantes et consommant beaucoup moins vont les remplacer.Les lampes à filament sontt un produit très simple : le filament de tungstène est conducteur d’électricité, mais il possède un résistance électrique.
L’intensité du courant électrique produit de l’énergie sous forme de chaleur dans le fil, (rappelez vous vos cours de physique w = R x I2 ou V2/R, I étant l’intensité et V la tension), qui chauffe donc et à une température suffisamment élevée, il émet de la lumière visible et infra-rouge.La lampe transforme donc l’énergie électrique en lumière et en chaleur.
Mais sous l’effet de la chaleur des atomes de tungstène s’échappent du fil et la vapeur de tungstène va se déposer sur le verre de l’ampoule qui noircit, et le diamètre du fil diminuant, il finit par se casser.L’avantage de ces lampes était leur simplicité, donc leur faible coût, et la possibilité d’avoir des puissances suffisantes pour des éclairages importants, mais l’inconvénient était leur consommation importante (le plus souvent entre 60 et 150w)Deux perfectionnements sont intervenus successivement : d’abord un renforcement de la lumière par fluorescence de gaz, et les lampes halogènes.En mettant certains gaz dans l’ampoule, les électrons périphérique de leurs atomes s’excitaient sous l’effet de la lumière et ils revenaient à leur état normal en émettant davantage de lumière dans le spectre visible. On avait donc davantage de lumière (en lumens) pour une consommation électrique donnée (en watts).Les lampes halogènes sont aussi des lampes à filament de tungstène, de résistance plus élevée, mais l’ampoule au lieu d’être en verre, est en quartz, qui supporte une plus haute température. On peut donc chauffer davantage le filament, qui produit donc plus de lumière pour une même consommation (environ 20 à 30%).Mais le fils de tungstène se détruirait assez vite. Pour l’éviter, on remplit l’ampoule de gaz halogènes (brome et iode), et les atomes de tungstène sublimés vont se combiner à l’halogène et, au refroidissement se redéposer sur le fil. L’usure est donc moindre.En outre dans des projecteurs directifs, on met derrière l’ampoule de forme cylindrique allongée, un réflecteur qui renvoie la lumière vers l’avant. On produit ainsi alors entre 50 et 80% de plus de lumière qu’une ampoule classique, pour la même puissance consommée.Les lampes halogènes ont en outre l’avantage de pouvoir supporter un variateur de tension qui permet de faire varier l’intensité lumineuse de la lampe. Mais elles consomment plus que ls lampes fluorescentes ou les leds dont je parlerai dans mon prochain article.
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