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Lampe à incandescence
TP Lampe à incadescence.DOC - C. Baillet – ENCPB / RNChimie
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Lampe à incandescence à filament de tungtène
Dans les premières lampes (Edison 1879), le filament était une fibre végétale recouverte de
carbone dans une ampoule où l'on faisait le vide. La lumière émise était très jaune et blafarde
car la température de fonctionnement du filament de carbone est trop basse : θ = 1 700 °C.
Le tungstène remplaça avantageusement le carbone, car le filament, de forme spiralée, peut
être porté à une température plus élevée : T ∼ 2500 K.
Température de fusion du tungstène = 3 422 °C = 3695 K.
Les lampes sont maintenant remplies d'un gaz inerte. La pression est approximativement
d’une atmosphère en fonctionnement et de 0,5 atmosphère au repos.
En règle générale, la température du filament est voisine de 2500 K, quelle que soit la puis-
sance électrique de l’ampoule et sa tension d’alimentation ; c’est la longueur et la section du
filament qui font la différence de puissance.
Rôle du gaz dans une lampe à incandescence
Le gaz inerte (argon, krypton ou xénon) évite un échauffement trop important du filament en
évacuant vers les parois de verre la chaleur par convection et par conduction. Il diminue le
taux de vaporisation du filament qui provoque un noircissement du verre de la lampe ; il ac-
croît donc la durée de vie de la lampe.
Lampes à halogène
En plus du gaz inerte, ces lampes renferment des traces d'iode. Dans les régions les plus froi-
des de la lampe, l'iode se combine au tungstène qui s'y est déposé après avoir été vaporisé
pour former un composé de formule WI2 qui se dissocie pour donner du tungstène métallique
qui se redépose aux points les plus chauds de la lampe, c'est à dire sur le filament.
La durée de la vie de la lampe est doublée et son efficacité lumineuse (rapport du flux lumi-
neux à la puissance électrique) est accrue de 25%.
La lampe étudiée est une lampe halogène (12 V, 60 W) alimentée en continu par une alimen-
tation stabilisée. Elle est placée dans une boîte en bois peint en noir pour éviter des réflexions
parasites.
Le luxmètre à sortie analogique permet de mesurer un éclairement E, c'est à dire le flux lumi-
neux Φ reçu par unité de surface S : E =
Φ
/S. La précision du luxmètre est de 2 %.
r ~ 50 cm
Source lumineuse
Lampe halogène
Luxmètre relié à l’entrée
EA6 de l'interface