電球はなぜ光る?




人間は長い間、明かりに火を使ってきました。

その原料は木・油・ガスと変わってきましたが、電気という新しいエネルギーが発見されて、

白熱電灯・蛍光灯・LED電灯と、次々に新たな原理の灯りが発明されました。

ここでは白熱電球がなぜ光るのかをかんがえてみましょう。

電球が光るわけ

普通の銅線に電気を流しても、熱くもならないし明るく光ることもありません。

ところが、電球に電気を流すとあかるく光ります。

いったいなぜなんでしょうか。

これには、物質の持つ抵抗が関係しているのです。

抵抗というのは、電気を流す時に文字通り抵抗するので、熱と光を出します。

そのために、電球は光るのです。

この光る部分のことをフィラメントといいますが、電球がつかなくなる、切れるというのはこのフィラメントが、燃えつきてしまったことをいいます。

白熱電球では、光と一緒に熱も多く発生するので電気のエネルギーが、この場合熱として使われることになります。

そのため、発光効率がほかの、照明器具から見ると良くないといえます。

電球が切れた時交換しようとして、電球にさわるとまだあたたかいことがあります。

この熱の部分は、照明としてはいらない部分です。

フィラメントが電球の価値を決める

つまり電球のフィラメントが重要な役目を持っています。

フィラメントの役割は、まず第一に電気を流した時に、よく光ること、熱をあまり出さないこと、それから何といっても、燃え尽きるまでの時間が長いことです。

つまり、フィラメントの寿命が長いことが一番の条件です。

フィラメントは炭素紙→竹→タングステンと変わってきています。

エジソンがフィラメントに色々な材料を試して見ると竹が適していることを見つけました。

それまでの材料では40時間位の寿命だったものが、竹の場合は点灯時間が200時間を超えたのです。

そこで、エジソンは世界中から竹を集めたのです。

その時、日本からは京都の岩清水八幡宮の境内の竹を材料に使った所、連続点灯時間が1200時間になったそうです。
 
今では照明器具として、白熱電球だけでなく、蛍光灯、LEDなどがあります。

段々と同じ明るさを出すのに使う、エネルギーが少なくなってきています。

このことは発光効率が良くなってきたと言うことができます。

最近は、省エネルギーが勧められていますから、照明器具もLEDが多くなってきています。

交差点の信号機もLEDのものが増えてきました。

以上で「電球はなぜ光る?」の説明を終わります。




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