Le 27 janvier 1880, Thomas Alva Edison obtient un brevet pour l'ampoule électrique et, pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, l'homme peut conquérir la nuit commutateur. Bien que plus de cent ans se soient écoulés depuis ce jour, les ampoules à incandescence modernes sont très similaires au modèle révolutionnaire d'Edison. La même formule de base s'applique aux deux; Isoler un filament de l'oxygène et y faire passer du courant électrique pour produire de la lumière.

Résistance et incandescence

Bien qu'au début, il puisse sembler que le courant traverse un conducteur sans effort, dans la grande majorité des cas. circonstances ce n'est pas le cas. Presque tous les matériaux conducteurs fournissent une sorte d'obstacle à l'écoulement du courant, une propriété appelée «résistance électrique». Lorsque l'électricité traverse un conducteur typique, une partie de son énergie est nécessaire pour surmonter la résistance du matériau. En conséquence, le conducteur s'échauffe, parfois de manière dramatique.

Tel est le cas de l'incandescence, phénomène qui est utilisé pour produire de la lumière à partir de l'électricité. Quand un matériau atteint une température suffisante, il commence à émettre des photons, qui sont perçus par l'œil humain comme de la lumière. En choisissant un matériau avec une résistance électrique élevée et en appliquant ensuite suffisamment de courant, une chaleur suffisante peut être produite dans le conducteur pour provoquer l'incandescence, et donc la lumière.

La mécanique de la lumière

Tous les ampoules sont essentiellement un circuit électrique spécialisé. Le courant circule dans l'ampoule d'un côté, produit de la lumière et refoule l'autre. Le filament, qui est le morceau de fil que vous pouvez voir si vous regardez à l'intérieur d'une ampoule éteinte, n'est en réalité rien de plus qu'une section de ce circuit qui a une haute résistance électrique. L'ampoule d'Edison utilisait un morceau de bambou carbonisé comme filament, tandis que la plupart des modèles de ses pairs utilisaient un morceau de fil métallique et une innovation qui donnait à ses ampoules une espérance de vie de plus de mille heures.

Cependant, un le filament et le courant électrique ne sont pas suffisants pour fabriquer une ampoule. Si suffisamment d'oxygène est présent à l'intérieur du verre, la chaleur produite dans le filament le ferait rapidement prendre feu. Afin d'éviter cela, il est nécessaire de créer un vide à l'intérieur de l'ampoule elle-même.

La première ampoule viable

Edison n'a pas été le premier inventeur à développer l'idée d'une ampoule par les méthodes décrites ici. En fait, au moment de sa délivrance de brevet, beaucoup de ses pairs avaient développé leurs propres modèles presque aussi sophistiqués que les siens. Le modèle d'Edison a pris de l'importance non pas parce que c'était la première ampoule mais parce que c'était la première ampoule commercialement viable. L'innovation d'un filament de carbone avec des méthodes supérieures pour créer un vide a abouti à un modèle qui avait une longévité suffisante pour une utilisation pratique.