Les ampoules à incandescence ne sont pas les ampoules les plus écoénergétiques, mais elles sont les originales, et pendant la plus grande partie du XXe siècle, elles étaient les seules disponibles . Les ampoules à incandescence produisent de la lumière par chauffage résistif d'un filament enfermé dans un récipient en verre sans oxygène. Avant que Thomas Edison produise le premier bulbe commercialement viable, d'autres personnes travaillaient sur la conception depuis plus de 40 ans, et le développement a continué tout au début du 20ème siècle.

La première ampoule
Bien que Thomas Le nom d'Edison est devenu presque synonyme de l'invention de l'ampoule, il n'était pas le premier à en développer un. Le chimiste et inventeur britannique Humphry Davy a été le premier à connecter les fils à la batterie et à faire briller un filament. En 1841, Frederick de Moleyns fabriqua la première ampoule en mettant un filament de platine dans un tube de verre sous vide et en faisant passer de l'électricité à travers le filament. Edison et l'Anglais Joseph Swan ont simultanément produit des ampoules qui ont duré plus de quelques minutes. L'ampoule d'Edison était plus réussie parce qu'il a créé un vide complet à l'intérieur de l'ampoule et qu'il a utilisé un meilleur filament.

Le filament est la chose Edison a essayé beaucoup de matériaux avant de s'installer sur un fil carbonisé bambou pour un filament. Il a adhéré le brin aux bornes électriques avec de la pâte de carbone. Swan, d'autre part, a fait ses filaments à partir de Bristol, qui est du papier carbonisé. Cela n'a duré que quelques heures, alors que les filaments d'Edison ont duré 600 heures ou plus. Les filaments de métal ont été introduits en 1902, et le tantale était le matériau de choix jusqu'à ce que William D. Coolidge comprenne comment fabriquer du tungstène ductile en 1908. Les fils de tungstène enroulés rendaient les ampoules plus lumineuses que jamais et ils continuent d'être la norme pour les ampoules à incandescence. filaments.

À l'intérieur du récipient en verre

Le filament brûle dans un environnement riche en oxygène, il est donc important d'éliminer ce gaz de l'intérieur de l'ampoule. De Moleyns et Swan ont réussi à créer des vides partiels, mais Edison a créé un véritable vide en chauffant l'ampoule avant de pomper l'air. Maintenir un vide dans l'ampoule le rend fragile, cependant. Cinq ans avant qu'Édison produise son premier bulbe à longue durée de vie, les Canadiens Henry Woodward et Matthew Evans avaient breveté des ampoules remplies d'azote. Irving Langmuir, un ingénieur travaillant pour General Electric, a introduit l'idée de remplir les ampoules avec un mélange d'argon et d'azote en 1908. Ces gaz égalisent la pression de vapeur à l'intérieur et à l'extérieur du bulbe, et l'argon empêche l'usure du filament de tungstène. Les ampoules modernes contiennent principalement de l'argon.

Autres caractéristiques importantes

La première ampoule fabriquée par Edison avait une paire de griffes terminales à la base, mais il a ensuite développé la vis Edison, qui est la plus familière. base à vis qui est sur les ampoules modernes. Alfred Fran, le frère de Joseph Swan, introduisit le matériau d'isolation en verre qui tapisse l'intérieur de cette base en 1887. En plus d'introduire l'idée de remplir les ampoules de gaz inertes, Langmuir développa également le filament enroulé et Toshiba Corporation améliora son design en introduisant le double. En enrobant le verre à l'intérieur de l'ampoule avec de la silice blanche en poudre pour diffuser la lumière, Marvin Pipkin a créé l'ampoule à incandescence «à lumière douce» en 1947.