電球

電球の種類

電球にはいくつかの種類があります。

• 白熱電球 - 2003年～2010年頃まで、家庭で最も一般的な電球
• ハロゲンランプ」-より効率的な白熱電球
• gas discharge lamp - 蛍光灯を含む電球の一種。白熱電球に代わって、コンパクト蛍光灯（以下、CFL）が家庭内に普及しつつある
• 発光ダイオード - 以前は低電力の場所にしか使われなかったが、今では家の中の電球として使えるようになった
• でんとうランプ

電球は電気を光と熱に変換しています。熱ランプを除いて、熱は廃棄物とみなされます。光量が多く、熱量が少ない電球が効率的です。

白熱灯

白熱電球は、フィラメントと呼ばれる細い線に電流を流すことで、電気を光に変えています。フィラメントは、主にタングステンという金属でできています。フィラメントの抵抗で電球が温められます。やがてフィラメントは熱くなり、光を放つようになります。

フィラメントは空気から保護する必要があるため、電球の中に入っており、電球内の空気は除去（真空）されるか、より多くの場合、ネオンやアルゴンのように何にも影響を与えない希ガスに置き換えられる。白熱電球に入るエネルギーのうち、実際に光を作るのは3％程度で、残りは熱になる。これが、LEDが効率的である理由の一つです。

このタイプの電球は、1870年代にジョセフ・スワンやトーマス・エジソンが改良を加えるまで、ほとんど使われることがなかった。この電球は、家庭で使用できる最初の電球であり、コストもかからず、よく機能した。人々は初めて、明かりを作るために火（ろうそく、石油ランプ、灯油ランプなど）を必要としなくなったのである。明るさも十分で、夜間の読書や仕事にも支障がない。店や道の明かりとして使われ、暗くなっても旅行ができるようになった。これが、家庭や会社で電気を使うようになったきっかけです。1900年代にタングステンフィラメントが開発されるまでは、カーボンフィラメントが使われていました。彼らは、より長く持続し、より明るい光を作る。

初期の真空管は、白熱電球に電子部品を追加し、低温で動作するようにしたものである。

蛍光灯

蛍光灯は効率がよく、白熱電球の1/4の熱量しか発しない。白熱灯よりも長持ちするが、20世紀後半まではもっと大きく、白熱灯のように小さな頭上灯やランプのソケットには入らなかった。

蛍光灯は、ガラス管の中にアルゴンガスと少量の水銀を封入したものです。電源を入れると、カソードが発熱し、電子を送り出す。これがアルゴンガスと水銀にぶつかる。アルゴンガスがプラズマとなり、電子が動きやすくなる。電子が水銀原子に当たると、水銀分子はエネルギーをたくさん持った状態になります（エネルギーを蓄える）。このエネルギー状態はあまり長くは続かず、エネルギーが解放されると光子が放出される。水銀からの光子は、他の光子のように目に見えるものではなく、紫外線です。そこで、電球の壁面に蛍光体を塗布しています。光子が蛍光体分子に当たると、蛍光体分子は励起状態になります。この蛍光体がエネルギーを放出すると、私たちが見ることのできる光子が放出され、光が作られるのです。蛍光体の種類を変えると見える色も変わりますが、通常、蛍光灯は白熱電球よりも白っぽく、やや黄色がかっています。

LED

LED（発光ダイオード）は、電子機器と同じように作られています。半導体のチップです。LED電球は、白熱電球や蛍光灯よりも効率がよく、長持ちします。蛍光灯と違って、LEDは有毒な水銀を使いません。数年前から、LED電球は他の種類の照明に比べて明るさが劣り、価格も高くなりました。

注意事項

• ほとんどの電球は、高電圧の電気を供給するソケットに取り付けられています。電球が切れていても、ソケットのスイッチを入れると、感電する危険があります。
• 白熱電球は、電源を入れると非常に熱くなり、冷めるまでに時間がかかります。熱くなっている電球に触れると、やけどをする恐れがあります。
• 電球の多くはガラスでできているため、簡単に割れてしまいます。割れたガラスの角は鋭利で、皮膚を切り裂くこともあります。
• 蛍光灯が割れると、中の水銀が蒸気を出し、それを吸い込むと水銀中毒になることがあります。

ギャラリー

関連ページ

• 蛍光灯
• 小型蛍光灯