人類の生活には欠かせないのが「明かり」です。
この明かりを生み出している「電球」ですが、具体的にどのような構造になっているか知っていますか？
また、最近よく見かけるLEDってどのような電球なのでしょうか？
今回は、電球についておさらいしていきましょう。
電球の歴史
人類の最初の発明は「明かり」と言っても過言ではありません。明かりを手に入れた人類は、暖房や合図などに用いて文明を発展させていきました。
最初は「松明」だった明かりも、次第に「ガス灯」や「石油ランプ」、「白熱電球」、「LED電球」へと進化を遂げていきました。
「白熱電球」を発明したのはエジソンだと言われていますが、実はその前にスワンというイギリス人が発明していました。
エジソンは、スワンの作った「白熱電球」のフィラメントを長持ちするように改良し、一般向けに商品化したため有名になりました。
白熱電球
白熱電球の仕組みは簡単で、電流を流すことで抵抗値の高いフィラメントが発熱（約3000℃）します。
この発熱により、発光するので白熱電球も熱くなるんですね。
白熱電球のフィラメントには、昔は竹が使われていましたが、現代ではタングステンのフィラメントを使っていて、耐久力を上げています。
しかし、フィラメントは高熱を持つため、徐々に蒸発してしまいます。
その結果、フィラメントが断線し電流が流れなくなるため、電気が付かなくなるのです。
また、白熱電球は熱を放出するためエネルギー交換率が悪いのが特徴です。
そのため、電気代が高くなってしまうデメリットがあります。
蛍光灯
蛍光灯は、白熱電球と似た仕組みを持っていますが、違う部分もあります。
蛍光灯の内部には水銀ガスが注入されており、水銀の原子と電子とぶつかった際に、水銀の原子から紫外線が発生します。
この紫外線が、蛍光灯の表面についている塗料にぶつかった結果、明かりになるのです。
蛍光灯は、白熱電球に比べて熱の発生が少ないので、白熱電球よりも電気代が少ない特徴を持っています。
ちなみに、同じようなものですがカラフルな色合いが特徴の「ネオン管」というものがあります。
これは、内部に注入されている物質の違いによります。
水銀ガスの代わりに、ネオンガスを入れると赤、アルゴンガスを入れると青紫になるというように色が変わります。
LED電球
LED電球には半導体が使われていて、半導体を使って電子の流れをコントロールしています。
電子は高エネルギー状態から低エネルギー状態に変化する際、余ったエネルギーで発光しているのですが、LED電球も意図的にこの状況を生み出しています。
赤や緑といった色の差は、このエネルギーの差の大きさによって変わるため、自在に色の変化を付けることができるのも特徴の一つです。
他にも、熱を放出しないのでエネルギー効率が良く、劣化も遅いので長持ちします。
まとめ
今回は、電球の仕組みについてご紹介しました。
白熱電球とLED電球は見た目は同じですが、内部は結構違うんですね。
LED電球は、明るく電気代も安い、寿命も長いなどいいことづくめですが、機能に甘えず引き続き使わない電気はこまめ消すことでを意識していきましょう！