TECHNOLOGIE

1. TECHNOLOGIE Comment s’éclairer la nuit ?

2. HISTORIQUE • Depuis toujours les hommes ont voulu pouvoir s’éclairer la nuit, plusieurs solutions ont été trouvée. Quelles sont ces solutions et qui les a inventée ? • Les premières formes de lampes ont été des torches ou des charbons ardents placés dans des braseros, ces torches étaient constitués de bottes de brindilles ou d'éclats de bois résineux, et trempés dans de la graisse ou de l'huile pour mieux brûler . • Puis plusieurs lampes ont été inventées par les hommes pour s’éclairer : • _ Les lampes à huile • _les lampes à mèche • _les lampes à arc • _les lampes à gaz • _les lampes à pétrole • _les lampes à incandescence

3. LA LAMPE A HUILE • Les lampes à huile fonctionnent par la combustion d’huile ou de graisse végétale ou animale. • La combustion de l’huile ou de la graisse produit une lumière jaune clair. • Elle est constituée d un réceptacle contenant de l’huile ou de la graisse. • L’inconvénient de ces lampes à huiles est que l’huile ou la graisse brûle très rapidement, pour remédier a ce problème les hommes ont inventés la lampe à mèche.

4. LA LAMPE A MECHE • La lampe à mèche est en fait une évolution de la lampe à huile, elle est composée un réceptacle et d’une mèche imbibée d’huile. L’avantage de cette lampe à mèche par rapport à la lampe a huile est qu’elle dure beaucoup plus longtemps. Au début les mèches étaient rondes puis elles sont devenues plates car les mèches plates donnent une flamme plus importante que les mèches rondes.

5. SUITE • Le chimiste suisse Aimée Argand inventa une lampe constituée d'une mèche tubulaire entourée de deux cylindres métalliques. Le cylindre intérieur plongeait sous le combustible et assurait un tirage interne. • Argand fabriqua également une lampe à cheminée de verre : un tube ou un cylindre de verre améliorant la luminosité de la lampe. En Amérique, à partir de l'époque coloniale, les lampes à mèche furent équipées de vis permettant de régler la hauteur de la flamme

6. LA LAMPE A ARC • C’est la découverte du courant électrique qui a permis au hommes d’inventer a lampe à arc. • Son principe de fonctionnement est assez complexe : Le courant électrique passe entre deux baguettes de charbon et les chauffe à une température très élevée qui les fait s’évaporer, c’est le courant électrique qui passe entre les deux baguettes de charbon qui produit la lumière intense. • Son inconvénient est que ces lampes nécessite un entretient permanent .

7. LA LAMPE A GAZ • La lampe a gaz est alimentée par un réservoir de gaz et crée de la lumière en brûlant du gaz. • La lumière est réglable par une petite molette qui règle le volume de gaz injecté dans la lampe.

8. LA LAMPE A PETROLE • Après la découverte du pétrole, les lampes à pétrole est inventée; elle produit de la lumière en brûlant du pétrole. L’inconvénient de cette lampe est qu’il faut remettre du pétrole assez souvent, et qu’elle est très fragile, elle peut se casser facilement et brûler tout ce qui se trouve autour.

9. LA LAMPE A INCANDESCENCE • En 1878-1879, l'Américain Thomas Edison (1847-1931) et le Britannique Joseph Swan (1828-1914) inventèrent la lampe à incandescence. Un filament en carbone était placé dans une ampoule dont on pompait l'air pour qu'il ne brûle pas, au départ la lumière produite n’est pas très puissante mais elle va être améliorée au fil du temps.

10. SUITE • Son inconvénient est qu’elle est dépendante de l’électricité, on doit aussi changer le filament couramment bien que celui-ci soit maintenant en tungstène, ce filament prend la forme d’une bobine dans les lampes a partir de 1911.

11. COMPOSITION DE L’AMPOULE • 1. Atmosphère gazeuse • 2. Ampoule de verre • 3. Filament de tungstène spiralé • 4. Fil de support • 5. Support du filament et conducteur • 6. Support de verre • 7. Ciment fixant l'ampoule au culot • 8. Fil soudé au culot • 9. Culot moyen à vis • 10. Anneau isolant • 11. Plot central sur lequel est soudé un second fil

12. HISTORIQUE DES AMELIORATIONS APPORTEES DEPUIS L’INVENTION DE LA LAMPE A INCANDESCENCE • 1848, Joseph Swan améliore la lampe et l’appelle la lampe à filament de carbone; • 1879, Thomas Edison pour le principe du vide dans l'ampoule; • 1906, Carl Auer von Welsbach pour le filament de tungstène ; • 1909, William Coolidge pour le filament de tungstène ductile ; • 1911, Irving Langmuir pour le bobinage des filaments et l'emploi d'un remplissage gazeux.

13. FONCTIONNEMENT DE LA LAMPE • La lampe a incandescence marche a l’électricité. L ’électricité rentre dans la lampe par le culot (le culot est la base de l’ampoule, il est en métal), passe dans le filament de carbone ou de tungstène, en passant dans le filament elle le fait chauffer et le filament devient incandescent. C’est l’incandescence du filament qui produit de la lumière .Le courant électrique sort de l’ampoule par le culot.

14. LES INCOVENIENTS DE LA LAMPE • À chaque allumage de la lampe, le filament est soumis à une surchauffe, l'intensité du courant électrique étant supérieure dans le filament froid, c'est pour cette raison que les lampes grillent la plupart du temps au moment de l'allumage. • Le filament s'évapore lentement au fil des heures passées dans un état proche de la fusion, il s'amincit donc et finit par fondre à un allumage ou casser au premier choc mécanique important. Autre effet, les gaz résultant de l'évaporation du filament en se condensant sur l'ampoule, noircissent petit à petit le verre, diminuant ainsi la quantité de lumière produite par la lampe. • Autres inconvénients : seule 5 % de l'énergie électrique sert à l'éclairage... et 95 % à chauffer (voir Efficacité lumineuse) (le verre d'une lampe à incandescence 230 volts sous tension se situe aux alentours de 300 °C ; attention donc à ne poser ni tissu, ni carton, ni papier, ni bois... directement sur le verre sous peine de risque d'incendie).

15. REALISE PAR : BALDIVIA Arnaud et FRIKART Pierre Élèves de 3°1