電球はなぜ光る？
夜でも明るく過ごすことができるようになった人々の暮らしですが、様々な技術を使って人々の生活に光をもたらしてきました。
人間は長い間、灯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。
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の一部が燃えつきてしまったことをいいます。
白熱電球では、光とともに熱が多くでます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、今では発光効率がほかの照明器具から比べ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。
その役割はまず電気を流した時に、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。
電気の安全な使い方
ところで、銅線がいくら抵抗が小さいと言っても、少しはありますので電気のコードなどに、流せる電流は決められていますから、それ以上を流すと電気コードも熱くなります。
くれぐれもタコ足配線には十分に注意しましょう。
今や照明器具には電球、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たといえます。
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。