電球に関する事実

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著者: Louise Ward
作成日: 6 2月 2021
更新日: 1 J 2024
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トーマス・エジソンは電球を発明したと言っても過言ではありませんが、彼は有用な電球を最初に作成した人の一人であり、修正を加えて、彼のデザインは時の試練に耐えました。エジソンが開発したタイプの白熱電球は現在も使用されていますが、現代の消費者には他にもいくつかの選択肢があります。コンパクト蛍光灯(CFL)と発光ダイオード(LED)電球は、最も一般的な2つです。それらは異なる原理で動作し、白熱灯と同じくらい多くの光を提供し、より少ないエネルギーを消費します。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

エジソンがプロトタイプを開発してから、白熱電球の設計が少し変わりました。最新の改良点には、タングステンフィラメントと地球内部の不活性ガスが含まれます。 CFLやLEDなどの代替品は、真の電球ではありませんが、より効率的です。

電球の中身は?

エジソンの最も重要な革新の1つは、当時の標準であった2つの極間のアークではなく、電気を細い高抵抗フィラメントに通すことでした。エジソンは炭化した竹からフィラメントを作りましたが、燃え尽きないようにするために、気密パッケージに入れて酸素を遮断する必要がありました。エジソンの電球には真空が含まれていましたが、これにより非常に壊れやすくなったため、後続の製造業者はアルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素などの不活性ガスで電球を満たしました。現代の白熱電球のフィラメントは、ほとんどがタングステンでできており、電球は一般にアルゴンで満たされています。

白熱電球の部品

一見、白熱電球はシンプルに見えますが、実際には標準化されたいくつかの個別の部品で構成されています。

ネジベース: おなじみのスレッドベースは、Edisonによって開発され、Eベースとして知られています。今日、いくつかのサイズが存在します。

グローブ: ガラス製の筐体はグローブとして知られています。おなじみのナシ型のものは、他の形状よりも光をよりよく分散させるため、最も一般的です。フロストグローブは1925年に市場に登場し、今でも一般的です。

フィラメント: 1911年、アメリカの物理学者ウィリアム・D・クーリッジがタングステンフィラメントを開発し、ゼネラル・エレクトリックはそれをすぐに電球に適合させました。標準の電球フィラメントのままです。

接触線: 細いワイヤがフィラメントからネジの根元まで伸び、電球の根元にある足の接点に接触します。電球をねじ込むと、電気回路が完成します。

サポートワイヤー: 1本の細いワイヤがフィラメントを支え、電気が流れているときにフィラメントがベースのグローブに接触するのを防ぎます。

白熱灯の代替品

白熱電球の主な欠点の1つは、わずかな割合の入射電気のみを光に変換することです(約10%)。標準の白熱電球に似ていますが、臭素などのハロゲンガスで満たされているハロゲン電球の方が効率的です。ハロゲン電球は、標準の白熱電球よりも少ないエネルギーを使用しますが、その量は間違いなく、エネルギー効率が良いと分類するほど小さくありません。特に、1970年代の米国の石油危機の後に市場に登場したCFLやLEDと比較した場合はそうではありません。白熱電球と比較して、CFLおよびLEDは白熱電球で消費されるエネルギーの75%以下を使用します。

電球が電球ではない場合

どちらのデバイスにもフィラメントがないため、CFLもLEDもフィラメントを保護するためだけにグローブを必要としません。 LEDは、電気が通過すると点灯するダイオードで構成されています。それにもかかわらず、メーカーは多かれ少なかれ洋ナシ型のグローブでLEDを構築しているため、消費者は標準的な白熱電球と同じように使用できます。 CFLは不活性ガスのイオン化により光を生成しますが、電球には気密性のあるエンクロージャーを必要とする少量の水銀が含まれており、チューブは使いやすいように電球の形に曲げられています。白熱電球と同じように電球を消しますが、多くのCFLとLEDには同じエジソンスタイルのネジベースがあり、白熱電球と同じように使用できます。