Selon l’OCU, dans les foyers espagnols, il y a en moyenne 22,8 ampoules. Pourtant, malgré l’omniprésence de cette technologie d’éclairage, la forme de l’ampoule est un peu un mystère, même pour ses utilisateurs réguliers.
Pourquoi l’ampoule telle que nous la connaissons existe-t-elle? Il suffit de fermer les yeux et d’écouter le mot ampoule et d’imaginer la fameuse forme «poire» ou sphère. Pourquoi pas un cube de lumière? Ou un prisme lumineux?
Les ampoules sont sphériques ou rondes car dès le début c’était la façon la plus simple et la plus naturelle de les fabriquer. Ils offrent certains avantages techniques, tels que le rapport surface / volume plus élevé et le placement équidistant des filaments qui permettent une répartition uniforme de la lumière.
La forme de l’ampoule affecte-t-elle l’éclairage?
Dans les ampoules traditionnelles, la source lumineuse devait être équidistante de tous les côtés du boîtier en verre pour émettre une lumière uniforme et omnidirectionnelle afin de maximiser l’efficacité la plus élevée possible.
La forme sphérique de l’ampoule permet à la source lumineuse centrale, comme le filament de tungstène, de suivre ces critères.
Imaginez une ampoule carrée, par exemple. Cette ampoule ne serait pas entièrement efficace car elle n’est pas uniforme dans toutes les directions et émet de la lumière de manière inégale.
Sûrement, en vous souvenant, vous vous souvenez des ampoules qui ne sont pas en forme de poire, sphériques ou en forme de globe. En effet, il existe des ampoules qui ne suivent pas les formes traditionnelles, cela est dû à des raisons esthétiques ou structurelles, mais pas d’efficacité.
Par exemple, une ampoule à filament LED est une ampoule de différentes formes qui a principalement un but décoratif car elle dégage une lumière chaude et peut être placée dans des lustres et des lampes antiques.
Quelle est la particularité de la forme sphérique d’une ampoule?
La tâche initiale de ce «récipient en verre» était d’abriter un filament métallique incandescent traversé par de l’électricité.
Je pense que la plupart d’entre nous, si nous avions été Edison en 1879, aurions également opté pour la forme sphérique ou globe.
La forme de l’ampoule classique est si efficace qu’elle a atteint nos jours plus de 100 ans après son invention.
Les formes sphérique, circulaire et poire sont les plus efficaces, les moins chères, les plus faciles à produire et les plus faciles à reproduire à grande échelle.
Pensez au processus traditionnel de fabrication du verre:
Le verre chaud est formé en y insufflant de l’air, ce qui dilate naturellement le verre en une forme sphérique.
Il est roulé sur des surfaces métalliques pour corriger les défauts et le rendre complètement sphérique, permettant à une autre forme ronde de se développer. Bien sûr, c’était le processus il y a plusieurs décennies, et le processus de fabrication des ampoules est automatisé depuis des années.
Il y a aussi une autre raison à considérer. Une ampoule à incandescence est complètement vide ou remplie de gaz. Pour remplir l’ampoule avec d’autres gaz ou éliminer l’oxygène, l’ampoule doit être pompée sous vide et aspirer tout l’air.
Cette pression de vide est assez forte. Si fort, en fait, qu’il peut provoquer l’effondrement d’une structure faible sur elle-même.
La bonne chose est que la forme sphérique est l’une des formes les plus durables sans contrainte de flexion, et donc la forme la plus appropriée pour une ampoule. Sinon, les côtés d’une ampoule s’effondreront simplement à cause de la pression du vide si la forme de l’ampoule n’était pas ronde.
Contrairement à une forme carrée ou triangulaire, une ampoule ronde n’aura aucun point faible structurel, ce qui la rendra plus robuste. C’est le même principe qui permet au toit d’un dôme de rester intact.
Un autre avantage de la forme circulaire est qu’elle a le plus grand volume par rapport à la surface. Cela signifie simplement que la plus petite quantité de verre doit être utilisée pour produire la forme avec le plus grand volume.
Mais pourquoi l’ampoule doit-elle être aussi volumineuse par rapport au filament?
Il y a deux raisons à cela:
Tout d’abord, comme expliqué ci-dessus, les ampoules traditionnelles plus anciennes ont le filament de tungstène qui devient rouge vif lorsqu’elles fonctionnent.
Le filament chaud doit être maintenu aussi loin que possible des bords fragiles du verre pour éviter la perte de chaleur dans l’environnement et pour éviter les dommages.
Un grand volume signifie que le verre peut être tenu à l’écart du filament chaud, tout en ne gaspillant pas trop de verre pour tenir compte de cet espace.
La deuxième raison d’avoir une ampoule d’un tel volume est que les ampoules comme les ampoules halogènes doivent être remplies avec suffisamment de gaz pour bien fonctionner.
Les ampoules peuvent-elles avoir des formes autres que sphériques?
Les ampoules peuvent certainement se présenter sous différentes formes pour s’adapter à différentes applications. Dans certains cas, il est même préférable d’utiliser une ampoule non sphérique. Au contraire, dans d’autres cas, il s’agit simplement d’une question d’apparence esthétique.
Pour créer des configurations d’éclairage uniques, nous avons besoin que les ampoules prennent parfois également des formes différentes. Pour cette raison, vous trouverez des ampoules LED design de forme cubique ou carrée.
En savoir plus sur les tailles et les formes des ampoules.
LED vs. Ampoules à incandescence: la forme est-elle importante?
En ce qui concerne les LED, la forme d’ampoule la plus efficace est celle qui convient le mieux à un luminaire et il n’est pas nécessaire que ce soit la forme ronde traditionnelle. Les ampoules LED sont les plus efficaces.
Cependant, vous rencontrerez des ampoules LED conçues pour ressembler exactement aux ampoules à incandescence classiques.
Encore une fois, la raison est simplement de permettre la compatibilité avec les appareils d’éclairage plus anciens.
Étant donné que les ampoules traditionnelles étaient rondes et utilisaient des douilles pour ces types d’ampoules, la plupart des luminaires existants sont conçus pour accueillir ces ampoules rondes, et ils ont été établis comme normes de l’industrie.
La fabrication de LED sphériques leur permet d’être facilement interchangeables dans des luminaires déjà utilisés.
La réalité est que les LED n’ont pas besoin de la haute tension du secteur ou des culots à vis, sans parler de la forme ronde de l’ampoule.
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