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Qui a inventé l’ampoule électrique ?
Chaque jour, nous apprécions les innovations apportées par les pionniers et les inventeurs. L’ampoule électrique est l’un des éléments révolutionnaires que nous tenons maintenant pour acquis. Depuis sa création au XXe siècle, les ampoules ont éclairé des milliards de foyers dans le monde. Qui a inventé l’ampoule électrique et comment ce gadget a-t-il évolué ?
Les pionniers de la technologie de l’éclairage électrique
Beaucoup de gens saluent Thomas Edison comme son créateur, mais les scientifiques et les innovateurs antérieurs ont ouvert la voie à l’ampoule électrique. En Italie, Alessandro Volta a inventé la pile voltaïque. Cette boucle de cuivre et de zinc qu’il sort en 1879 conduit les courants électriques. En même temps, les fils brillent, montrant la possibilité de l’utiliser comme source de lumière.
Cet appareil avait tellement de potentiel pour remplacer les bougies et les lampes grâce à la science électrique montante. Les scientifiques se sont précipités pour expérimenter sa pile voltaïque. Bientôt, Humphrey Davey, un chimiste de la London Royal Society, a fabriqué la première lampe électrique avec du charbon de bois et la machine de Volta. Cette lampe à arc électrique de 1802 utilisait des électrodes de carbone pour générer de la lumière.
Les premières tentatives de création d’ampoules électriques
La lampe à arc électrique de Humphrey Davey était meilleure que les piles voltaïques comme source de lumière. Cependant, il n’était pas pratique car il s’éteignait plus tôt et produisait beaucoup de lumière. La lampe à arc électrique fonctionnait pour les mines et les lampadaires de la ville, mais pas pour les maisons et les bureaux. Néanmoins, ses techniques ont servi de base à plus d’innovation et d’expérimentation.
Des décennies plus tard, en 1840, Warren de la Rue a conçu une lampe avec du platine au lieu du cuivre. Cette technologie de bobine était plus attrayante pour la consommation générale, mais le platine est trop cher pour les coûts de fabrication. De même, William Staite a amélioré la lampe à arc grâce à un mécanisme qui économise l’énergie de la lampe à charbon. Mais la batterie qui alimente cette lampe est également chère.
Des inventeurs canadiens ont également tenté de créer des lampes électriques. En 1874, Henry Woodward et Matthew Evans ont incorporé de l’azote dans leurs tiges de carbone sous vide. Cependant, ils n’ont pas réussi à le vendre aux fabricants. (Thomas Edison achètera plus tard leur brevet en 1879.)
Deux souffleurs de verre allemands ont créé le tube Geissler, un tube à vide capable de générer de la lumière grâce à un courant électrique. Cette innovation a fait comprendre aux scientifiques qu’ils devaient éliminer l’air de leurs lampes électriques. Certains ont essayé d’insérer du gaz inerte dans leurs ampoules pour empêcher la charge de s’épuiser rapidement.
Comment l’ampoule électrique a changé le monde
Depuis que l’ampoule électrique a été conçue pour la première fois il y a un siècle et demi, cette technologie a transformé la façon dont nous dépensons l’énergie, concevons les bâtiments et vivons au quotidien. Sans lampes ni bougies, les gens peuvent travailler efficacement en appuyant sur un interrupteur. Cela a également réduit les risques d’incendie.
L’ampoule a également poussé la révolution électronique qui a commencé à la fin des années 1800. Des lignes de transmission, des générateurs et des moteurs ont été construits, fournissant de l’énergie à des milliards de personnes.
Comme le raconte cet article, il n’y a pas un seul inventeur de l’ampoule électrique. Oui, Thomas Edison l’a rendu grand public et accessible aux gens. Mais les inventeurs et les innovateurs n’ont fait qu’améliorer la technologie dont ils disposaient au fil des décennies. Par exemple, la première conception de lampe à incandescence a été brevetée aux États-Unis par William Sawyer et Albon Man. Joseph Swan a été le premier homme à breveter avec succès l’ampoule électrique en Angleterre (comme mentionné précédemment).
La compétition entre Joseph Swan et Thomas Edison
Joseph Swan s’est rendu compte qu’un filament de papier carbonisé pouvait remplacer le platine. De plus, il a appliqué un vide pour protéger les tiges de l’exposition à l’oxygène. Cela a permis à la lampe de durer plus longtemps. Il l’a breveté en 1878 et l’a présenté un an plus tard. Le prototype a gagné du terrain, mais il était toujours inapplicable à la fabrication générale.
Thomas Edison a vu ce problème, alors il a appliqué un filament plus fin pour l’ampoule. Du fait de sa résistance, ce composant nécessitait peu de courant mais créait tellement de lumière. Joseph Swan a utilisé cette innovation pour ses ampoules et a lancé son entreprise d’éclairage en Grande-Bretagne.
Au début, une intense bataille juridique sur les brevets s’est ensuivie entre Thomas Edison et Joseph Swan. Cependant, ils ont réalisé qu’ils pouvaient faire beaucoup plus en tant que partenaires. Ils ont donc collaboré et uni leur entreprise de fabrication d’ampoules. L’Edison-Swan United est devenu le plus grand de son genre.
L’ampoule à incandescence de Thomas Edison
Thomas Edison a poussé ses ingénieurs et chercheurs à créer le filament qui fonctionnerait pour la fabrication. Son laboratoire de Menlo Park dans le New Jersey expérimentera plus de 3 000 modèles en deux ans. Lorsqu’il a déposé une demande de brevet, il a essayé d’utiliser du coton, du bambou et du coton. Ensuite, il a utilisé plus de 6 000 types de plantes pour expérimenter le filament de sa nouvelle ampoule.
Thomas Edison et son équipe ont utilisé du bambou qui pouvait générer de la lumière pendant plus de 1 200 heures. Il sera ensuite remplacé par des matériaux plus durables dans les années 1900.
L’essor de l’ampoule grand public de Thomas Edison
L’ampoule de Thomas Edison a connu un succès en Amérique et en Europe. En 1880, il fonde la Edison Electric Illuminating Company de New York. Les investisseurs et les banquiers ont également contribué à son entreprise.
Pour rendre sa technologie lumineuse attrayante et pratique pour les masses, il a créé des générateurs électriques qui pourraient alimenter le système de réseau et ses ampoules. Thomas Edison a imité la distribution de la lumière au gaz à son époque. Grâce à des fils et des conduits, l’électricité pourrait être transportée jusqu’aux maisons à partir d’une centrale électrique. Après l’ouverture de sa première installation dans le Lower Manhattan, son entreprise a fait circuler l’énergie dans les maisons connectées. Thomas Edison a également inventé le compteur électrique.
En raison de son ascension, d’autres inventeurs et sociétés ont fusionné avec l’entreprise d’Edison. Leur groupe a formé General Electric.
D’autres améliorations dans l’ampoule électrique
Lewis Howard Latimer, chercheur à Menlo Park, a découvert de nouveaux matériaux en carbone pouvant servir de composant de filament plus durable. Puis, en 1903, un scientifique du nom de Willis Whitney a découvert comment empêcher l’ampoule à vide de brûler et de s’assombrir. Ils ont également inventé des pompes à vide capables d’évacuer complètement l’air à l’intérieur des ampoules. Plus important encore, la « vis Edison » qui connectait les ampoules dans leurs douilles a fait monter en flèche la fabrication et la standardisation des ampoules.
En 1904, des scientifiques européens ont appris que le tungstène est le métal le plus durable pour le filament d’ampoule. Ensuite, Irving Langmuir a démontré que l’ajout d’azote à l’intérieur du bulbe l’aidait à durer deux fois plus longtemps. Les scientifiques ont continué à développer cette source de lumière, la rendant plus économe en énergie et moins chère.
L’ampoule fluorescente
Au cours des années 1930, des scientifiques américains ont expérimenté l’utilisation de néons avec des produits chimiques qui convertissent les rayons UV en lumière blanche. Ces matériaux appelés luminophores ont déclenché la recherche de lampes fluorescentes. Ces ampoules peuvent durer trois fois plus longtemps que les ampoules à incandescence. Pour cette raison, cette technologie a été adaptée par la marine américaine et les usines militaires pendant la Seconde Guerre mondiale. Dans les années 1950, la plupart des maisons et des bureaux utilisaient des lampes fluorescentes linéaires plutôt que d’autres types d’ampoules.
Pendant la crise pétrolière de 1973, les États-Unis manquaient d’énergie, alors les ingénieurs ont cherché des moyens de rendre les ampoules fluorescentes encore moins chères et plus accessibles. En 1976, General Electric a lancé un tube fluorescent en spirale. Malheureusement, cette conception était trop chère, ils ont donc abandonné sa fabrication très tôt. Mais les fabricants ont continué à améliorer leur ingénierie. Dans les années 1990, cette ampoule consommait 75 % moins d’énergie que les ampoules à incandescence et restait fonctionnelle dix fois plus longtemps.
Diodes électroluminescentes (LED)
Les derniers développements dans les technologies d’éclairage ont amené la diode électroluminescente. Ces minuscules ampoules (généralement aussi petites qu’un millimètre) ont des semi-conducteurs qui libèrent de la lumière à partir de l’électricité. En raison de leur petite taille, les LED sont peu coûteuses. Ils durent plus longtemps et nécessitent moins d’énergie.
La technologie LED a été inventée par Nick Holonyak Jr de General Electric en 1962. Il a commencé avec la diode rouge ; les jaunes et les vertes suivirent bientôt. Sa création était accidentelle puisque Nick Holonyak Jr travaillait sur un laser. Mais la technologie qu’il a publiée a été utilisée dans les feux de circulation et les affichages numériques.
Au cours de notre décennie, la technologie de l’Internet des objets offre de nouvelles possibilités concernant les ampoules. Philips tente maintenant de créer un éclairage pouvant être contrôlé à distance via des connexions et des applications sans fil.
Des méthodes éprouvées pour prendre soin de vos ampoules
Comme vous pouvez le constater dans l’histoire de l’ampoule électrique, la longévité et la luminosité ont toujours été au cœur des enjeux de cette technologie. Comment faire durer vos ampoules plus longtemps ? Voici comment prendre soin de vos ampoules :
- Essuyez la poussière et la saleté de vos ampoules. Les statistiques montrent que ces impuretés peuvent diminuer la luminosité d’une ampoule jusqu’à 50 %. Par conséquent, les nettoyer régulièrement peut les garder brillants.
- Vous pouvez utiliser un plumeau, une serviette ou un chiffon pour enlever la poussière.
- Vous pouvez utiliser un chiffon humide pour les nettoyer. Encore une fois, il doit être humide, pas mouillé ! Assurez-vous d’éteindre l’interrupteur et de retirer l’ampoule de sa douille. L’ampoule doit être complètement sèche avant de la remettre et de la rallumer.
- Vous pouvez utiliser des huiles essentielles pour nettoyer vos ampoules. Prenez un chiffon, humidifiez-le (assurez-vous d’enlever l’excès de liquide !), versez un peu d’huile essentielle et essuyez l’ampoule avec le chiffon. Vous pourriez même sentir l’odeur si l’ampoule devient plus chaude.
- N’utilisez pas de spray de nettoyage et ne laissez pas l’humidité pénétrer dans l’ampoule. Cela pourrait provoquer un incendie, alors soyez prudent!
