A白熱電球
フィラメント(タングステン線)に電流を流し、約2,500〜3,000℃に発熱させて光を発する電球。発光効率が低く、消費電力の多くが熱となります。寿命も短いため、現在はLEDへの置き換えが進んでいます。
発光原理:熱放射(温度放射)
効率:10〜15 lm/W と低い
寿命:1,000〜2,000時間
演色性は非常に高い
一般照明には白熱電球・蛍光灯・LEDの3種類があります。発光原理が異なり、効率・寿命・色再現性に大きな差があるため、用途で使い分けます。
| 観点 | 白熱電球 | 蛍光灯 | LED |
|---|---|---|---|
| 発光原理 | フィラメントの熱放射(温度放射) | 水銀蒸気の紫外線→蛍光体で可視光に変換 | 半導体のpn接合からの電子・正孔の再結合発光 |
| 発光効率 | 約10〜15 lm/W(低い) | 約60〜100 lm/W(中) | 約100〜200 lm/W(高い) |
| 寿命 | 約1,000〜2,000 時間 | 約6,000〜13,000 時間 | 約40,000〜50,000 時間 |
| 点灯方式 | 即時点灯 | 安定器・グロー方式(数秒のタイムラグ) | 即時点灯 |
| 熱(発熱) | 非常に大(熱放射が発光原理) | 中 | 小 |
| 演色性 | 非常に高い(Ra=100相当) | 中〜高 | 中〜高(高演色形あり) |
| 主な用途 | 住宅照明(廃止傾向) | オフィス・店舗(置換進行) | 住宅・オフィス・店舗・屋外(主流) |
フィラメント(タングステン線)に電流を流し、約2,500〜3,000℃に発熱させて光を発する電球。発光効率が低く、消費電力の多くが熱となります。寿命も短いため、現在はLEDへの置き換えが進んでいます。
発光原理:熱放射(温度放射)
効率:10〜15 lm/W と低い
寿命:1,000〜2,000時間
演色性は非常に高い
管内の水銀蒸気が放電して紫外線を発し、それが管内側の蛍光体に当たって可視光に変換される照明。白熱電球より効率がよく長寿命。点灯には安定器(インバータ式または銅鉄式)が必要です。
発光原理:水銀蒸気の放電+蛍光体
効率:60〜100 lm/W
寿命:6,000〜13,000時間
安定器が必要(インバータ式が主流)
半導体のpn接合に電流を流すと、電子と正孔が再結合して光を放つ現象を利用した照明。効率が高く長寿命、低発熱、即時点灯と多くの利点があり、現在の主流。直流で動作するため駆動回路(電源)が組み込まれています。
発光原理:半導体のpn接合発光
効率:100〜200 lm/W と最も高い
寿命:40,000〜50,000時間
直流動作のため駆動電源を内蔵
「白熱=熱放射・短寿命、蛍光=放電・蛍光体、LED=半導体・長寿命」。発光効率は LED > 蛍光 > 白熱、寿命も LED > 蛍光 > 白熱の順で長い。
Q1. LED照明の特徴として誤っているものはどれか。
正解:4. 発光原理は熱放射である
LEDは半導体のpn接合発光で光る。熱放射は白熱電球の原理。
Q2. 蛍光灯の発光に使われる物質として正しいものはどれか。
正解:2. 水銀蒸気とアルゴン
蛍光灯は管内の水銀蒸気が放電して紫外線を発し、蛍光体で可視光に変換する。アルゴン等の不活性ガスも封入される。
Q3. 次の照明器具のうち、寿命が最も長いものはどれか。
正解:3. LED
寿命はLED(約40,000〜50,000時間)>蛍光灯(6,000〜13,000時間)>白熱・ハロゲン(1,000〜2,000時間)。