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ÉCLAIRAGE DOMESTIQUE

Quelques rappels historiques

La toute première lampe électrique fut inventée en 1813 par Humphry Davy (1778-1829) et son élève Michael Faraday (1791-1867) lors de travaux essayant de reproduire en laboratoire – grâce à l’utilisation d’une source électrique qui mettait en « batterie » plus de trois mille éléments (piles) de Volta – l’expérience de Franklin qui avait démontré la nature électrique de la foudre. Davy est aussi connu pour sa lampe de sécurité pour les mineurs (1816), dispositif qui n’a rien à voir avec cette lampe électrique puisque c’est une lampe à huile dont il isole la flamme du milieu ambiant par une fine grille métallique.

Appelée « œuf de Davy » à cause de sa forme, la toute première lampe électrique utilisait un arc électrique pour convertir l’énergie électrique en lumière selon le procédé de luminescence. Il s'agissait d'une étincelle produite par le passage du courant entre deux « charbons » conducteurs. Cette lampe, dite lampe électrique à arc, très puissante, émettait une lumière bleutée crue. Dans une lecture adressée le 9 mars 1860 à l’Institution royale de la Grande-Bretagne, Faraday mentionne l’utilisation de cette source de lumière pour guider les navigateurs près des côtes ou des détroits dangereux. Il fait référence à un phare de marine anglais existant à South Foreland (près de Douvres) et équipé à partir de 1858 d’une lampe électrique à arc dont la lumière, traversant le pas de Calais, était visible jusqu’en France. Plusieurs variantes de cette lampe à arc ont ensuite vu le jour au cours du xixe siècle, dont la plus réussie est connue sous le nom de « bougie de Iablotchkov » (brevetée en 1876). Ces lampes à arc furent réservées à l’illumination des places, des chantiers et des villes. Elles ont dominé le marché de l’éclairage public, mais elles n’ont pas été utilisées pour l’éclairage intérieur sauf pour illuminer les scènes de théâtre et d’opéra.

L’arrivée de la lampe à incandescence de l’Américain Thomas Edison (1847-1931) en 1878 permet, à partir du début du xxe siècle, la démocratisation de l’éclairage électrique pour les particuliers. Il faut noter que, si l’histoire attribue souvent la paternité de la lampe à incandescence à Edison, d’autres scientifiques de l’époque avaient travaillé sur ce sujet. Le plus connu est le Britannique Joseph Wilson Swan (1828-1914), qui mit au point, en 1860, la première lampe à incandescence à filament de carbone dans une ampoule remplie d'air raréfié. Edison a largement profité de ces travaux.

Très rapidement, la lampe d’Edison remplace, quasiment dans tous les domaines, les lampes à arc et cela malgré son efficacité plus que médiocre. Cette réussite se justifie partiellement par quatre facteurs :

– la lampe à incandescence, moins complexe, est plus simple à fabriquer en série ;

– elle présente une durée de vie nettement supérieure à celle des lampes à arc existantes ;

– elle nécessite très peu d’entretien (les électrodes des lampes à arc devaient être très fréquemment remplacées) ;

– elle est abordable du fait de son faible coût.

Cependant, le facteur déterminant pour que cette invention domine le marché a été la démarche de son inventeur : Edison a très vite réalisé que, pour imposer son produit, il devait le « démocratiser ». Pour cela, il a fallu apporter l’électricité chez les particuliers. Edison a donc créé la première société de production et de distribution d’électricité.

Malgré des améliorations successives, cette lampe à incandescence a relativement peu évolué. Sa faible efficacité (seulement 5 p. 100 de l’électricité consommée sont convertis en lumière, le reste se transformant en chaleur) n’a jamais pu être améliorée de façon significative. Si, au début de la carrière commerciale de cet objet, personne ne[...]

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Écrit par

  • : professeur des Universités, directeur du groupe de recherche Lumière et matière du laboratoire plasma et conversion d'énergie (Laplace), université Toulouse-III-Paul-Sabatier

Classification

Médias

Interdiction des lampes énergivores en Europe - crédits : Encyclopædia Universalis France

Interdiction des lampes énergivores en Europe

Principe du fonctionnement de la lampe halogène - crédits : Encyclopædia Universalis France

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Schéma de principe du fonctionnement de la lampe fluocompacte - crédits : Encyclopædia Universalis France

Schéma de principe du fonctionnement de la lampe fluocompacte