Lampe E10

La lampe E10 est une petite ampoule à incandescence à culot à vis de 10 mm : un filament de tungstène sous une ampoule de verre clair, environ 1 W, prévue pour 3,8 V et 0,3 A. Elle a éclairé les lampes de poche, les voyants de tableau de bord et les maquettes — et c’est aussi la charge la plus simple à mettre dans un montage électrique : deux fils, aucune polarité à respecter, rien d’autre à comprendre.

À la différence d’un module ou d’un capteur, cette ampoule ne se programme pas : elle s’allume dès qu’elle est vissée dans une douille alimentée. Ce qui compte pour bien l’acheter tient donc en trois points — la compatibilité du culot, la tension d’alimentation et la quantité de courant qu’elle appelle.

Le culot E10, en une minute

Dans la désignation E10, la lettre E vient du pas de vis Edison et le nombre 10 donne le diamètre du culot en millimètres, cote prise sur les crêtes du filetage. Une lampe E10 se visse donc dans n’importe quelle douille E10, qu’elle soit à souder sur une carte ou sur un support plastique à visser.

• Le format est normalisé (IEC 60061-1, fiche 7004-22) : une ampoule E10 d’un autre fabricant se visse dans la même douille, à condition que sa tension et son courant conviennent.
• Il porte aussi un nom international, MES pour Miniature Edison Screw. Utile à savoir quand on cherche un support dans un catalogue rédigé en anglais.
• Un culot plus gros n’est pas interchangeable : E14 et E27 désignent des douilles de 14 et 27 mm, presque toujours destinées au 230 V du secteur. Le 230 V détruit instantanément une lampe 3,8 V — ne mélangez pas les deux mondes.

Caractéristiques techniques

Dimensions et encombrement

Le culot est la seule cote réellement normalisée : 10 mm de diamètre extérieur, un pas de vis de 1,81 mm, et un plot central isolé au bout. C’est cette cote de 10 mm qui permet de retrouver les autres dimensions sur la photographie : la longueur hors tout de l’ampoule y est d’environ 22 mm et le bulbe de verre mesure de l’ordre de 10 mm de diamètre. Ce sont les proportions du format de lampe de poche classique, celles qui entrent dans un support miniature.

Deux conséquences pratiques. D’une part, une ampoule à bulbe arrondi comme celle-ci dépasse du culot davantage qu’une ampoule à lentille : prévoyez la place autour du support, notamment à l’intérieur d’un boîtier ou d’une maquette. D’autre part, la profondeur de vissage importe peu — c’est le plot central et le filetage qui font contact, et le culot s’arrête quand il s’arrête.

Ce qui est fourni, et ce qui ne l’est pas

L’ampoule seule, telle qu’elle est photographiée : verre clair, filament intact, culot à vis, dans la tension indiquée plus haut. Il n’y a ni douille, ni support, ni pile, ni fil dans cet article : la douille E10 est un produit distinct, et c’est elle qui assure à la fois le maintien mécanique de l’ampoule et le contact électrique.

Si vous remplacez une ampoule usagée dans un appareil existant, gardez la douille d’origine : seule l’ampoule est à changer, un quart de tour suffit pour la dévisser.

Compatibilité

• Douilles E10 à souder — posées directement sur une carte ou sur un circuit souple, elles conviennent aux voyants et aux montages sur plaque d’essai.
• Supports plastique à visser — le modèle courant des tableaux de bord et des appareils anciens ; le culot se visse dans une douille montée sur un support qui se fixe par deux vis.
• Toutes les ampoules E10 du catalogue — elles partagent le même culot et se remplacent mutuellement, mais pas toutes la même tension.
• Les autres tensions du même format — les ampoules E10 0,3 A existent couramment en 1,5 V et en 2,5 V, et l’on rencontre aussi des modèles en 6 V. Elles se vissent toutes, et aucune ne se compense par une résistance série sans perdre l’essentiel de sa luminosité. Si vous remplacez une ampoule, prenez la tension marquée sur l’appareil ou sur l’ampoule d’origine : c’est le seul paramètre qui décide de la durée de vie.
• Les ampoules E10 à LED — elles consomment beaucoup moins, mais elles demandent souvent une tension précise en continu et elles peuvent être polarisées. Cette page ne traite que de la lampe à filament.

Ce à quoi elle sert dans un montage

• Voyant lumineux — témoin d’un tableau de commande, présence d’une tension, état d’un automatisme : c’est l’usage d’origine du format.
• Lampe de poche — le montage le plus simple qui existe : une douille, une pile plate de 4,5 V, un interrupteur.
• Maquettes et modélisme — éclairage de bâtiments, de trains miniatures, de tableaux de bord réduits, de véhicules télécommandés.
• Banc d’essai électrique — la lampe rend la mesure visible : montage en série, en parallèle, mesure de tension et de courant, loi d’Ohm. Sa résistance qui varie avec la température en fait une charge très parlante pour un premier cours d’électricité.
• Éclairage de secours — un point lumineux alimenté par une petite batterie, sans convertisseur ni électronique.
• Réparation d’appareils anciens — sonneries, radios à lampes témoins, instruments de mesure qui utilisaient ce format.

Points d’attention

• 0,3 A, c’est beaucoup pour une carte électronique. Une sortie de microcontrôleur ne fournit que 0,02 A, et une sortie 3,3 V de carte est limitée à 0,05 A. La lampe ne se branche donc jamais directement sur une broche : elle passe par un transistor, la broche ne servant qu’à commander celui-ci. Le transistor 2N2222 supporte 800 mA sur son collecteur, très au-delà des 0,3 A de l’ampoule, et une résistance de 1 kohm en série sur la base suffit à le commander depuis n’importe quelle broche.
• 3,8 V n’est pas 5 V. Sous 5 V la lampe s’allume plus fort, mais elle dépasse son courant nominal d’environ un tiers et son filament s’use beaucoup plus vite. Alimentez à 3,8 V, ou à 3,3 V si un éclat un peu plus faible vous convient : elle éclairera moins et durera plus longtemps.
• Pas de résistance en série tant que la tension d’alimentation est la bonne : le filament est déjà une résistance, il se limite lui-même à environ 0,3 A sous 3,8 V. Pour faire tomber une tension trop élevée, un régulateur ou une alimentation réglable est préférable à une résistance qui dissiperait de la chaleur pour rien.
• La masse doit être commune entre l’alimentation et la carte, sinon la commande du transistor n’a aucune référence et la lampe reste éteinte ou s’allume n’importe comment. C’est l’erreur la plus fréquente sur ce montage.
• Le verre devient chaud. Environ 1 W part en chaleur dans un volume de la taille d’un petit pois. Laissez refroidir avant de dévisser, et ne l’installez pas au contact d’un matériau sensible à la chaleur.
• Visser sans forcer. Le filetage est court et le verre est fin : un serrage excessif fend le bulbe ou décale le plot central.

Questions fréquentes

Pourquoi la lampe éclaire-t-elle si peu ?

Parce que c’est une lampe à incandescence : l’essentiel de sa puissance part en chaleur et seule une petite part devient de la lumière. Une ampoule à LED de même taille éclaire davantage pour beaucoup moins de courant. La lampe E10 à filament garde pourtant ce qu’une LED ne fait pas : un allumage immédiat, aucune polarité, aucune électronique à prévoir, et une résistance qui varie avec la température — ce qui en fait une charge très instructive pour les mesures.

Peut-on l’alimenter directement en 5 V ?

Elle s’allumera, mais vous la surmenez d’environ 30 % : le courant dépasse alors largement les 0,3 A nominaux et le filament s’use très vite. En dessous de sa tension nominale, au contraire, elle éclaire moins mais dure plus longtemps. La bonne pratique est d’alimenter à 3,8 V, ou à 3,3 V si vous acceptez un éclat un peu plus faible.

Faut-il une résistance en série comme pour une LED ?

Non, tant que la tension d’alimentation est la bonne. Le filament est déjà une résistance : il se limite lui-même, en absorbant environ 0,3 A sous 3,8 V. Une résistance en série fonctionnerait aussi pour faire tomber une tension trop élevée, mais elle dissiperait de la chaleur pour rien ; un régulateur ou une alimentation adaptée est préférable.

Y a-t-il une polarité à respecter ?

Aucune. Le filament s’allume aussi bien dans un sens que dans l’autre, en courant continu comme en alternatif. C’est une vraie commodité sur un montage : aucune inquiétude à avoir en inversant les deux fils de la douille.

Comment savoir si l’ampoule est grillée ?

Regardez le filament : s’il est coupé ou si le verre est noirci à l’intérieur, l’ampoule est morte, et le remplacement est la seule réparation possible. S’il est intact, le problème est ailleurs — douille mal vissée, contact encrassé, ou alimentation absente. Une ampoule à filament meurt presque toujours par usure du filament, sous l’effet d’une tension trop élevée ou d’un allumage répété.

Mon montage ne s’allume pas du tout, par où commencer ?

Quatre vérifications, dans cet ordre : la lampe est-elle bien vissée dans sa douille ; la masse est-elle commune entre l’alimentation et la carte ; le transistor est-il dans le bon sens, avec la lampe côté collecteur et non côté base ; et la base reçoit-elle bien la commande, à travers la résistance, depuis une sortie de la carte. Dans neuf cas sur dix, c’est la masse commune.

À combiner avec

Pour passer à la pratique, une douille E10 est indispensable : c’est elle qui tient l’ampoule et fait le contact. Pour une lampe de poche, il ne faut que deux pièces de plus, une pile 4,5 V — la pile plate à languettes — et un interrupteur deux positions. Pour la commander depuis une carte, le transistor 2N2222 et une résistance de 1 kohm suffisent, la tension étant fixée par l’alimentation du montage.