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白熱電球・蛍光灯・LED の違い

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。

比較表で見る違い

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)
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)

それぞれの詳しい解説

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

B蛍光灯

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)

CLED(発光ダイオード)

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

試験対策のポイント

「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。

理解度チェック(3問)

Q1. LED照明の特徴として誤っているものはどれか。

  1. 1即時点灯する
  2. 2発光効率が高い
  3. 3寿命が長い
  4. 4発光原理は熱放射である
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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。

  1. 1ネオン
  2. 2水銀蒸気とアルゴン
  3. 3二酸化炭素
  4. 4タングステン
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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。

  1. 1白熱電球
  2. 2蛍光灯
  3. 3LED
  4. 4ハロゲン電球
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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)。

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