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Concept
Lampe à arc
Résumé
thumb|Lampes à arc
Une lampe à arc est un système procurant de la lumière à l'aide d'électricité sous forme d'un arc électrique.
thumb|Un arc électrique entre deux électrodes.
Depuis la découverte de l'arc électrique par le chimiste anglais Sir Humphry Davy, en 1811, les recherches furent nombreuses. Il avait obtenu un arc de de long, après avoir amené en contact deux baguettes de charbon reliées aux deux pôles d'une batterie d'éléments Volta ; entre les deux baguettes se produisit une flamme qui s'incurva en forme d'arc de cercle sous l'effet du courant d'air chaud ascendant, c'est pourquoi il donna à cette flamme le nom d'arc électrique, nom qui fut conservé depuis.
Pour un arc à courant continu, l'électrode (à l'origine en charbon) positive est toujours placée à la partie supérieure et il se creuse à son extrémité un cratère, petite dépression en forme de calotte sphérique concave, qui est porté à incandescence. C'est le cratère qui produit la plus grande partie (85 %) de la lumière émise par l'arc. L'électrode négative placée au-dessous forme une pointe émoussée qui se recouvre de nodosités ; elle est portée au rouge et produit environ 10 % de la lumière émise. L'arc lui-même, c’est-à-dire les vapeurs situées dans l'espace compris entre les deux électrodes fournit environ 5 % de la lumière émise. L'arc doit être disposé de manière que le cratère soit tourné vers la surface à éclairer et l'électrode négative doit être la plus mince possible, afin de former un écran minimum pour la lumière produite par le cratère. L'arc reste très instable aux variations de tension ou de courant. Pour amoindrir cet inconvénient il suffit de placer en série une résistance ohmique.
Pour allumer un arc, il faut approcher les électrodes, les amener en contact et les écarter ensuite. Cette opération s'effectue automatiquement.
À mesure que les électrodes s'usent, un dispositif les rapproche pour maintenir leur écartement constant. Les deux électrodes s'usent par combustion, mais comme l'électrode positive est plus chaude, elle s'use plus vite.
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Un arc électrique est un courant électrique visible dans un milieu isolant (gaz, air). La découverte des principes régissant ce phénomène est attribuée au chimiste et physicien anglais Humphry Davy en 1813. Son explication fait appel à une physique très complexe. En langage courant, un arc électrique de faible ampleur est une « étincelle » parfois lié à un court-circuit temporaire (Voir image à droite). vignette|Arcs électriques sur les rails du métro de Londres vignette|Arc électrique de sur un disjoncteur à courant continu.
Tube fluorescent
Un tube fluorescent est une lampe électrique de forme tubulaire, de la famille des lampes à décharge à basse pression. Il contient du mercure à l'état gazeux, dont les atomes sont ionisés sous l'effet d'un courant électrique appliqué entre les électrodes placées à chaque extrémité du tube ; ils émettent alors par luminescence un rayonnement essentiellement ultraviolet, qui est converti en lumière visible par la poudre fluorescente déposée sur les parois du tube. La couleur de la lumière émise dépend de la nature de la poudre fluorescente utilisée.
Lampe à vapeur de mercure
vignette|Une lampe à vapeur de mercure de 175 watts, environ 15 secondes après le démarrage. Une lampe à vapeur de mercure est une lampe à décharge qui utilise un arc électrique à travers du mercure vaporisé pour produire de la lumière. vignette|Lampe de Cooper Hewitt, 1903. Si l'on fait traverser les vapeurs de certains corps par un courant électrique ces vapeurs deviennent lumineuses. Charles Wheatstone a observé le spectre d'une décharge électrique dans de la vapeur de mercure en 1835 et a noté les raies ultraviolettes dans ce spectre.
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