Questions aux experts
Energie, lumière, son
La fabrication des ampoules électriques
Dans le cadre de notre projet en sciences sur les ressources naturelles du Québec, deux élèves s'interrogent sur les ampoules électriques : quelles sont les étapes de fabrication et quelles sont les matières premières utilisées ?
Mon 26/11/01 - 13:00
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Les ampoules électriques peuvent se classer en deux catégories :
Pour les ampoules à incandescence, ce qui compte, c'est de faire passer un courant dans le filament pour le chauffer par effet Joule vers 2500 °C afin qu'il rayonne de la lumière visible. C'est le même phénomène que dans les grille-pain par exemple. Mais le filament d'une ampoule est plus chaud et émet donc une lumière plus blanche et plus intense.
Le filament métallique (en tungstène) s'oxyderait très rapidement s'il était porté à cette température dans l'air. On le protège de l'oxydation en l'enfermant dans une ampoule sous vide ou contenant une atmosphère neutre (un mélange d'azote et d'argon ou de krypton). Même ainsi protégé le filament s'use, car il se vaporise progressivement (d'où les dépots noirs à l'intérieur des ampoules usées). Pour lutter contre ce phénomène on peut remplir l'ampoule d'un gaz halogène (de l'iode, du brome ou du chlore).
Les étapes de la fabrication des ampoules à incandescence sont les suivantes :
Dans la fabrication des tubes fluorescents, intervient en plus une étape de couverture de l'intérieur du tube par des sels minéraux fluorescents (qui absorbent le rayonnement ultra-violet créé par le gaz contenu dans le tube, et qui émettent la lumière visible). On peut faire varier la nature du gaz et des sels minéraux pour changer la couleur de la lumière émise par le tube. Si on casse un tube fluorescent froid, on peut y trouver une goutte de mercure (toxique) car la vapeur de mercure est souvent utilisée comme gaz à l'intérieur des tubes.