21 - L’électricité à Aouste





Voir aussi les documents joints :
 

  • De la lampe à huile au LED
  • La lampe à incandescence







Fernand Apaix, minotier, vers 1910

Dans cette rue, le long de la Sye, se trouvait  un minotier, M. Fernand Apaix qui, afin de moudre le blé, utilisait la force motrice de l’eau ; il eut l’idée de produire aussi de l’électricité. Ayant une production électrique supérieure à ses besoins, il proposa à la municipalité de fournir de l’électricité pour l’éclairage du bourg depuis « le coucher du soleil jusqu'à minuit. L’électricité pourra également servir pour les commerces, la gare, le juge de paix, et les particuliers qui en feront la demande ».
Ainsi, en 1894, Aouste figure parmi les premières communes électrifiées en France avant Lyon et Marseille.



 

L'électricité

 
 

 

 Invitation de la municipalité d’Aouste pour l'inauguration
de l'éclairage électrique le 25 novembre 1894.

 
Il y a cent ans l’électricité à Aouste
 
Alors que l’éclairage électrique en était encore à ses débuts dans notre pays, alors que les rues de Marseille ne connaissaient encore que les lampes à gaz et que Lyon se préparait à ses premières « illuminations », Aouste était l’une des premières communes de France à connaître l’électrification… voici tout juste un siècle !
 
 
« La municipalité de la ville d’Aouste et M. Luc Court, Cie Électriciens Constructeurs à Lyon, vous prient d’assister au banquet qui sera donné le dimanche 25 novembre 1894, dans les salles de l’ hôtel Sylvestre, à l’ occasion de la fête de l’ inauguration de l’ éclairage électrique »,  telle est l’invitation que reçurent certains Aoustois en cette fin de siècle dernier pour fêter un événement d’importance : l’avènement de la « fée électricité » dans les rues de la cité, mais aussi chez quelques particuliers.
 
La décision avait été prise le 19 avril de cette même année, au cours d’une séance extraordinaire du conseil municipal et sur proposition du maire M. Gresse. Celui-ci, en effet, fort opportunément avait obtenu de M. Apaix, propriétaire d’une usine à Aouste qu’il consacrât une partie de la force motrice dont il dispose, à donner un éclairage électrique à notre bourg. Il demandait à ses conseillers l’autorisation de signer le traité qu’il avait établi entre lui-même et Frédéric Apaix, meunier à Crest, agissant pour son compte.
 
Une concession pour 20 ans
 
En réalité, l’usine aoustoise était une minoterie, tenue par Fernand Apaix, fils de Frédéric, grand-père de Michèle Apaix,. Celui-ci, né le 31 décembre 1853, faisait fonctionner avec plusieurs ouvriers, le moulin situé en aval du pont de Sye (rive droite du ruisseau de Sye). Ces bâtiments  devaient appartenir plus tard aux usines textiles Flachard, qui les achetèrent pour y aménager des appartements pour leurs ouvriers.
 
En 1894 M. Apaix obtenait de la municipalité le droit exclusif d’établir sur ou sous les voies publiques tous conducteurs ou appareils quelconques lui permettant la distribution de l’électricité, soit pour l’éclairage public ou particulier, soit pour tous usages quelconques auxquels peut être employée l’énergie électrique. Cette concession était faite pour une durée de vingt ans. Fernand Apaix produisait en effet pour ses propres besoins l’électricité qu’il obtenait grâce à une roue à aubes et une génératrice. Il venait de s’engager dans une voie qui ne devait pas lui apporter que des avantages, et être même, selon son propre frère, cause de désagrément.
 
Il était en effet tenu d’établir une canalisation distributrice dans les voies désignées sur le plan et la ville pouvait exiger l’établissement d’un réseau complémentaire. Il était chargé de pourvoir à l’éclairage municipal, celui des voies et des places publiques et celui des bâtiments communaux, par l’emploi des lampes Edison ou tout autre modèle équivalent. De plus, sauf cas de force majeure, le concessionnaire sera tenu d’assurer « la marche de l’éclairage depuis le coucher du soleil jusqu’à minuit ». Depuis 4 heures du soir en janvier et 7 heures du soir en juin en reculant progressivement l’heure du début. 

 

 

 

 A gauche, le moulin Apaix sur le ruisseau de la Sye en 1906.

  
Des conditions draconiennes…

 
Le prix de l’éclairage était fixé à 32 francs par an et par lampe de seize bougies, le remplacement des lampes mises hors service par le passage du courant étant à la charge du concessionnaire, le nombre de lampes est fixé au minimum à 25 ». La ville avait quand même à sa charge les consoles ou candélabres ainsi que les formalités administratives, mais pas les frais de raccordement des lampes à la canalisation. De plus, on pratiquait des constatations relatives au pouvoir éclairant et tout arrêt donnait lieu à des retenues ! Les bâtiments communaux devaient avoir des lampes intérieures, de 16 ou 10 bougies (unité pratique d'intensité lumineuse) et la ville avait prévu 6 lampes supplémentaires sur la place du Pont qui devaient être éclairées gratuitement la veille de Noël, le 14 juillet et les 2 jours de la fête votive. En outre, dans toutes les voies qui comportent une distribution, le concessionnaire sera tenu de fournir de la lumière aux particuliers qui en adresseront la demande et souscriront une police d’éclairage de cinq années. 
 
M. Apaix avait tout de même la faculté de dénoncer son traité au bout de la cinquième année. Ce qu’il fit, en signifiant par huissier son intention de cesser l’éclairage, arguant notamment des  sacrifices considérables qu’il aurait à faire pour se conformer au cahier des charges s’il était tenu coûte que coûte de fournir du courant alors qu’en temps de sécheresse et au moment des arrosages, il manque de l’eau au canal et que dans ce cas il devrait recourir à une machine à vapeur.
 
Cinq cafés éclairés !
 
Le maire insista car « il eut été déplorable de nous retrouver dans la plus complète obscurité » et modifia le cahier des charges. En cas de manque d’eau et de lumière, il ne sera soumis qu’à une retenue proportionnelle ! Et chaque année la commune et M. Apaix auront le droit de dénoncer la concession. C’est ce qui fut décidé le 5 novembre 1899.
La production était toujours très artisanale. Un employé était chargé de la marche de la roue hydraulique et devait donc régler l’arrivée d’eau en provenance du canal, protégée par une grille. Celle-ci pouvait s’obstruer facilement (notamment en automne avec des feuilles) et l’ouvrier devait donc « dégriller » de temps en temps au risque d’être la cause d’une baisse de tension du courant. Ce qu’il faisait en surveillant, dans le café, où il jouait aux cartes, la baisse de l’intensité lumineuse de l’ampoule qui y brillait. Au début, se souvient un habitant, les cafés étaient parmi les seules habitations bénéficiant de l’éclairage tout comme la grande rue  était la seule illuminée.
 
Dans un cahier de comptes tenu par F. Apaix pour la période allant de 1907 à 1911, on recense 21 abonnés (les mêmes pendant ces quatre ans), avec parmi eux cinq cafés, une épicerie, le boucher Gresse, le boulanger Arthaud, le menuisier Martin, le coiffeur Servant, le quincaillier Pestre, un juge de paix nommé Roux, la gare. On y voit que certains cafés consommaient six fois plus d’électricité que les particuliers, quatre fois plus qu’un de leur confrère et deux fois plus que la gare.
 
Mais en mars 1911, F. Apaix allait cesser d’être le fournisseur de la commune. Dans une séance extraordinaire du 6 mars 1910, présidée par Amédée Terrail, maire du village, il était décrété que «  le service d’éclairage ne répond plus aux besoins actuels et que M. Apaix ne peut pas améliorer cette situation ». Un nouveau traité devait alors être passé avec MM.  Breynat et Merle, industriels, domiciliés à Chabeuil.
 
Pour F. Apaix une page allait être tournée ; la minoterie à cylindres resterait sa seule activité, jusqu’en 1918 où le moulin s’arrêterait.
 
Grâce à lui, Aouste avait eu son heure de gloire. Elle avait pris de vitesse des villes comme Lyon, qui fut électrifiée fin 1894 , Marseille (l’exposition date de 1908) et même Paris pouvait-on lire dans notre journal, au mois de février 1967, ce dont nous n’avons pu avoir confirmation auprès des archives de la capitale !


 

E A Voreppe

 






 

Lampe à incandescence classique


 

Une lampe à incandescence classique



La lampe à incandescence classique, inventée en 1879 par Joseph Swan et améliorée par les travaux de Thomas Edison, produit de la lumière en portant à incandescence un filament de tungstène, le métal qui a le plus haut point de fusion (3422 °C). À l'origine, un filament de carbone était utilisé, mais ce dernier en se sublimant puis en se condensant sur le verre de la lampe, opacifiait assez rapidement le verre.

En présence de dioxygène, le filament porté à haute température brûle instantanément, c'est la raison pour laquelle, ce type de lampe a été muni d’une enveloppe de verre qui permet d'isoler un milieu sans oxygène : l'ampoule, qui a donné son nom populaire au dispositif, est protégé par une enveloppe en verre, destiné à fabriquer de la lumière à partir d’électricité.
À l’intérieur de l’ampoule, on trouve soit un gaz caractéristique du type d’ampoule : gaz noble souvent du krypton ou de l’argon ; soit le vide.
Inéluctablement le filament surchauffé se vaporise et perd de la matière par sublimation, ensuite cette vapeur de métal se condense sur l’enveloppe plus froide. L’ampoule devient de plus en plus opaque et le filament devient plus fragile. Le filament finit par se rompre au bout de plusieurs centaines d’heures : 1000 heures pour une lampe classique, jusqu’à 10 fois moins ou 8 fois plus pour certaines lampes à usage spécial.
La présence d'un gaz noble à l'intérieur de l'ampoule présente plusieurs avantages : certains atomes de tungstène devenus gazeux peuvent se déposer à nouveau sur le filament après un choc avec un atome de gaz noble, allongeant ainsi sa durée de vie. Le filament peut aussi être chauffé davantage. Enfin, cela limite le dépôt de tungstène sur la paroi de l'ampoule.
Dans les lampes actuelles, le filament de tungstène est enroulé en hélice, afin d’augmenter la longueur du filament, et donc la quantité de lumière visible produite.
La forme la plus classique de lampe à incandescence est l'ampoule « bulbe », mais on trouve également d'autres formes, dont celle de tube appelée linolite.


 

Lampe ancienne à filament de carbone



Chronologie de la lampe à incandescence classique


1835 : James Bowman Lindsay présente un prototype de lampe électrique lors d'une assemblée publique à Dundee (Écosse). L'ampoule est posée sur le culot et offre une puissance lumineuse adaptée à la lecture. Il ne protège pas son invention et ne développe pas la technologie au-delà du prototype.
1838 : Marcellin Jobard suggère qu'un filament de carbone, placé dans le vide, et parcouru par un courant électrique pourrait émettre une lumière intense, à destination des mines. L'idée est reprise par l'ingénieur français Charles de Changy qui réalise une lampe électrique à filament de platine en 1858. Le filament brûle à l'air libre et non dans le vide.
1850 : Joseph Swan commence à travailler sur une ampoule utilisant un filament de papier carbonisé ou un gros fil de coton, préalablement parcheminé par son immersion dans l'acide sulfurique concentré, en forme de boucle.
1872 : les premières lampes électriques à fil placé dans le vide sont les lampes dites « russes » d'Alexandre Lodyguine.
1876 : Henry Woodward brevette un premier système de lampe électrique.
1878 : Joseph Swan dépose un brevet de lampe électrique. Sa maison à Gateshead, Angleterre, est la première dans le monde à être éclairée par une lampe électrique. En 1890, il existe plusieurs types de lampes Swan à incandescence donnant l'intensité de 3, 10, 16 ou 32 bougies.
1878 : Thomas Edison fonde la Edison Electric Light Company.
1879 : Thomas Edison dépose un brevet de lampe électrique constituée d'un filament de bambou du Japon sous faible tension dans une ampoule de verre sous vide, après avoir testé 6 000 substances végétales du monde entier, avec un budget de 40 000 dollars. Le 31 décembre, plus de trois mille personnes assistent à la première démonstration publique des nouvelles ampoules au Menlo Park du New Jersey, l'expérience prouvant la validité de la lampe à incandescence. En 1890, il existe deux types de lampe à incandescence Edison, l'une donnant une intensité de 16 bougies, l'autre de 10 bougies. Elles brûlent, en moyenne, mille heures, avant d'être usées.












Première ampoule électrique
de Thomas Edison (1879).








1880 : Edison obtient le brevet n° 223 898 de l'US Patent, intitulé « Electric lamp », qui lui confère un monopole virtuel sur l'industrie de la fabrication des lampes électriques à incandescence à filament de carbone.
1881 : Joseph Swan fonde la Swan Electric Light Company.
1881 : Lewis Howard Latimer, ingénieur de la Edison Company, remédie au problème majeur de l'ampoule à filament en bambou, qui grille au bout de 30 h. En 1881, il brevette donc, avec son ami Joseph V. Nichols, la première ampoule à incandescence avec filament de carbone puis obtient, seul, en 1882, un brevet pour son procédé de fabrication et de montage de filaments de carbone.
1882 : en Angleterre, Thomas Edison et Joseph Swan fusionnent leurs entreprises pour former la Edison and Swan Electric Light Company (en) ou Edi-swan.
1898 : Carl Auer von Welsbach parvient à remplacer le filament de carbone par un filament métallique beaucoup plus lumineux et durable. En 1906, il met au point le filament osmium-tungstène.
2008 : Le 8 décembre, les États de l'Union européenne approuvent l'interdiction progressive des lampes à incandescence classiques à partir du 1er septembre 2009 jusqu'à leur abandon total en 2012. Le passage à des méthodes d'éclairages moins dépensière en énergie permettrait de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 15 millions de tonnes par an.




Sources :https://fr.wikipedia.org/









 

De la lampe à huile à la LED


 




L'éclairage a toujours été une grande préoccupation pour les hommes. Lucy, Archimède, Louis XIV et Napoléon ont tous été confrontés à l'impossibilité de jouir d'un éclairage artificiel équivalent à celui du soleil. Ce n'est que depuis quelques décennies que les hommes possèdent des sources lumineuses émettant une lumière de qualité. Comment, au fil des siècles, les savants et les inventeurs ont-ils fait progresser l'éclairage?
Le plus vieux système d’éclairage utilisé par les hommes est sans doute la lampe à huile. Les lampes à huile primitives étaient constituée d’une pierre creuse remplie d’huile végétale dans laquelle trempait une mèche. Bien sûr, selon les pays et les époques, cette méthode connut des variantes, que se soit au niveau de la matière de la mèche ou de la constitution du "carburant".
Par exemple, les Grecs utilisés des lampes en bronze décorées pour les cérémonies et en terre cuite pour l’usage domestique.
C’est au Moyen Age qu’apparaissent les bougies (suif durci autour d’une mèche). En France, dès les années1000, les bouchers fondaient des graisses animales pour fabriquer les bougies.
L’amélioration des lampes à huile au XVIIIème siècle visèrent à perfectionner  l’éclairage et à stabiliser la flamme.


En 1784, le physicien Argand propose un bec à double courant d’air. La lampe est composée de deux tubes emboités qui l’alimente en air. La mèche devient circulaire ce qui assure une très bonne combustion de l’huile améliorant ainsi le rendement et la luminosité. La lampe d’Argand connue de nombreuses améliorations.
La lampe à tringle (inventée par Argand, Quinquet et Lange) est composée d’un réservoir d’huile renversé ce qui permet de réguler l’écoulement de l’huile. Cette lampe fonctionne sur le principe du vase de Mariotte.



 

                   

                                                           Lampe d’ Argand                                                         Lampe de Quinquet


La lampe à niveau constant et à réservoir latéral inventée vers 1780 par le chimiste Proust permet d’obtenir une flamme régulière.
En 1817, Eugène Chevreul découvrit l'acide stéarique. Cette découverte aboutit quelques années plus tard à la commercialisation de la bougie stéarique. Cette dernière est de meilleure qualité que la chandelle et peu chère de surcroît. En effet, les matières grasses qui la composent sont peu chères. Il est tout de même à noter que cette bougie a été développée dans la même période que l'éclairage au gaz, et pas avant.
La lampe au gaz connut une expansion importante dans les années 1800 grâce à la production industrielle de gaz par distillation de la houille (William Murdock). En 1829, Paris est éclairée au gaz. Cependant,  l'éclairage au gaz n'a pas été à la portée de tous. Les campagnes ne connurent pas ce luxe.
La lampe à pétrole ou plutôt la lampe à huile éclairante de pétrole connut un grand succès vers 1860 suite à la découverte aux USA d'importants gisements de pétrole. Cette nouvelle huile va vite remplacer toutes les autres types d'huile et ira même jusqu'à inquiéter l'industrie de l'éclairage au gaz. Quant à la lampe à pétrole elle même, elle va substituer au bec Argand le bec Américain (mèche plate). Ce qui lui confèrera une fabrication et un entretient simple.


L'apport de l'électricité dans l'éclairage


En 1813, Humphry Davy (Anglais) branche aux bornes d'une pile de Volta deux pointes de charbon. Il se rendit compte qu'était générée une étincelle très lumineuse entre ces deux pointes lorsqu'on les rapprochait. Puis l'étincelle persistait si on éloignait lentement les deux pointes. A noter que l'étincelle dure plus longtemps lorsque l'expérience est réalisée sous vide. Mais ce dispositif reste l'apanage des démonstrations spectaculaires réalisées dans les amphithéâtres ou les laboratoires. En effet, aucune application possible n'y avait été trouvée pour l'instant.


Léon Foucault, (le savant Français qui est connu pour son pendule qui servit à démonter que la terre tourne), adapte l'invention de Humphry Davy à l'éclairage. Il substitua au charbon classique le charbon de cornue de gaz. Ce dernier a la particularité d'être peu combustible mais bon conducteur électrique. Léon Foucault mit un terme au problème posé par le fait qu'il faille bouger les charbons au cours de la vie de l'étincelle en réalisant un mécanisme.


La nécessité d'un mécanisme complexe qui régirait  le mouvement du charbon fut  un frein à l'essor de l'éclairage par arc électrique. Paul Jablochkoff (Russe) révolutionna la technologie de l'arc électrique en réalisant cet arc entre deux baguettes de charbon parallèles l'une à l'autre. Elles sont séparées par une substance isolante à froid et conductrice électrique à chaud (Plâtre ou Kaolin).



Ce dispositif est alimenté en courant alternatif car sinon le pole positif se consomme deux fois plus vite que le pole négatif. Pour information, une bougie Jablochkoff de 25cm de long et de 4 mm de large dure environ 1h30. C'est à partir de la mise au point de la bougie Jablochkoff que l'éclairage public électrique connu un essor significatif (1878). Ce type d'éclairage remplaça souvent les lampes à gaz qui furent source de nombreuses catastrophes humaines (incendies...). Les lampes à arc sont de nos jours guère utilisées.
En 1879, Edison va utiliser le principe de l’incandescence. La lampe à incandescence d'Edison, introduite en Europe en 1882 permit à l'électricité de pénétrer les foyers et les commerces.
La différence principale entre l'éclairage par arc électrique et par incandescence est la différence de gène occasionnée. A l'arc électrique gênant, l'incandescence apporte une lumière douce. Le principal problème technique des ampoules est le choix du filament. Après des mois de recherche, il découvrit que des tiges de bambou calcinées constituaient un bon filament. Cette solution technique connu une vie industrielle en 1881. La lampe à filament de carbone fut utilisée jusqu'à la fin du siècle dernier.
Plus la température du filament est élevée et plus la portion d’énergie rayonnée dans le domaine du visible est grande.  Le but des constructeurs était donc d’atteindre une température élevée sans pour autant détruire le filament.  En 1907, les filaments en tungstène font leur apparition, leurs propriétés physico-chimiques leurs permettent d’être chauffés à très haute température (point de fusion 3643°C) ce qui permet d’obtenir une efficacité lumineuse de l’ordre de 6 lm/W.
Les lampes halogènes sont des lampes à incandescence. Cependant, elles possèdent en plus des propriétés remarquables. Dans les lampes à incandescence classiques, le filament de tungstène s'évapore peu à peu, déposant un voile noir sur la surface interne de l'ampoule; l'efficacité lumineuse diminue. Dans les lampes halogènes, on a rajouté, et ce pour la première fois en 1959, en plus des gaz de remplissage habituels, des halogènes, iode ou brome, qui captent les atomes de tungstène avant qu'ils n'atteignent la paroi de verre, puis se déposent sur le filament: c'est le cycle régénérateur halogène. Cette réaction halogène-tungstène s'opère d'autant mieux que la distance filament verre est assez faible et que la température est élevée. Ce qui explique la forme des ampoules, courtes et fines, épousant au plus près le filament. Qui dit plus de chaleur dans un petit volume exige une enveloppe de verre capable de résister à plus de 600°C, température indispensable au cycle halogène, et a une pression de deux à trois atmosphères.
Depuis 1880, l'éclairage électrique par lampes à incandescence n'a cessé d’être perfectionné. A partir de 1930, des sources lumineuses d'une autre nature font leur apparition : les lampes à décharge qui ont un spectre de raies discontinu. Ces lampes ne possèdent plus de filament, mais deux électrodes placées dans une enveloppe remplie d'un gaz ou d'une vapeur métallique.
Le passage de la décharge électrique dans la vapeur de sodium à basse pression contenue dans l’ampoule provoque une émission lumineuse presque monochromatique située au début du spectre du visible vers 589 nm de longueur d'onde. Ces lampes de couleur orangé sont très souvent rencontrées dans l'éclairage public et routier, notamment dans les tunnels et sur les vieilles installations.
Il existe de nombreux types de lampes à décharge. Les lampes au sodium basse pression sont un type parmi de nombreux autres.
A l'heure actuelle, les ampoules à filament sont encore présentes dans les foyers. Mais elles ont disparu des lieux publics au profil des néons et des ampoules basses consommation. Les LEDs (Diodes Electroluminescentes) pourraient bientôt révolutionner l'éclairage, à condition d'améliorer la luminosité de ces dernières. En effet, elles ont un rendement nettement supérieur aux ampoules classiques. La lampe à diode électroluminescente, ou lampe à LED (abréviation de l'anglais Light-Emitting Diode), est un type de lampe électrique qui utilise des diodes électroluminescentes. Historiquement, les diodes électroluminescentes furent d'abord utilisées pour constituer des voyants lumineux en raison de leur tension d'alimentation adaptée à l'électronique et de leur longue durée de vie (témoins de veille ou de fonctionnement d'appareils électriques, signalisation, etc.). Puis, à la suite des avancées technologiques et de l'augmentation des puissances, elles sont devenues couramment utilisées pour l'éclairage. En 1907 : H. J. Round est le premier à mettre en évidence un phénomène d'électroluminescence ; en1927 : Oleg Losev dépose le premier brevet de ce qui sera appelé, bien plus tard, une diode électroluminescente et en 1962 : Nick Holonyak Jr., consultant chez General Electric invente la première LED à spectre visible utilisable.


Avec l'exposition internationale d'électricité qui se tint à Paris en 1881, l'électrification du monde était en marche. Toutes les grandes villes, unes à unes, connurent cette révolution. En France, alors que le peuple était enthousiasmé par l'électricité, elle mit du temps avant de devenir une réalité concrète pour tous. Surtout dans les milieux ruraux.
L'électricité apporta beaucoup à l'humanité. L'éclairage en fut une des principales applications. A l'heure actuelle, au début du troisième millénaire, outre la question des sources lumineuses, celle des moyens de les éclairer se pose.



Sources : http://www.led-fr.net/eclairage-historique.htm