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電球が切れる理由が知りたい!電球が切れる仕組みを解説します

2018.5.8

「電気のスイッチをON!あれ?電球が付かない!」こんな経験をしたことがある人もいますよね!

それまでは大丈夫だったのに急に電球が切れると困ってしまいますよね!また、頻繁に電球が切れてしまう場所もあるようで、同じ場所の電球ばかり交換しているという人もいるようです。

電球が切れる理由は一体何なのでしょうか。そこで今回は、電球が切れてしまう理由や電球の仕組みについてお伝えします!

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電球が切れる理由はこうだった!

白熱電球が切れて点灯しなくなってしまうのは、その発光原理が関係しています。

白熱電球はフィラメントが高温になり「白熱化」することで光を発しています。

高温になることでフィラメントは少しずつ蒸発(昇華)しているため、徐々に小さく(細く)なって切れてしまうのです。

フィラメントが切れると電気も通らなくなり点灯できなくなります。

白熱電球の中には不活性ガスが入れられており、タングステン製のフィラメントが蒸発するのをできるだけ防ぐ役割を担っています。

一般的にはアルゴンというガスが封入されていますが、近年はクリプトンというガスを使ったものも増えています。

「クリプトン球」として販売されているものは、封入ガスにクリプトンを使用しているものなのです。

特定の場所の電球がよく切れる理由

家のあちこちで使っている電球ですが、不思議と交換頻度が高い場所はありませんか?

特定の電球が切れる場合に考えられる原因は3つあります。

  1. スイッチを頻繁に入れたり切ったりする
  2. 温度差が大きい場所である
  3. そこだけ電圧が高い

スイッチを頻繁に入れたり切ったりするから電球が切れる

電球はスイッチを入れる、または切る場合に一番大きく負荷がかかります。

頻繁につけたり消したりを繰り返す場所の電球は切れやすくなってしまうのです。

温度差が大きい場所に電球がある

気温の変動が大きい場所も、電球に負荷をかけてしまいます。

ボイラーや給湯器、暖房機器のある場所など思い当たらないでしょうか。

冬は電球が切れやすい傾向があるそうです。

電球のある場所だけ電圧が高い

配線の関係で特定の場所だけ電圧が高くなってしまうことがあり、そのせいで電球が切れやすい場合があります。

また、新築マンションでは住民が一斉に電気を使うことを考慮して、高めに設定している場合もあります。

白熱電球が短い期間で切れる理由

自宅の電球が頻繁に切れることが気になり、いろいろと調べてみたという事例があります。

入居して間もなく交換した白熱電球が1ヵ月程で切れてしまい、それが家の中の複数の場所で、しかも何度も切れてしまいました。

照明器具には「100V、E17、60W」との表記があり、該当すると思われるものを適当に買って取り付けていました。

電球の商品詳細には寿命は2000時間とされているので、つけっぱなしでも計算上83日間以上は持つことになるはずです。

複数の場所で、しかも何度もあったので特定の不良品や照明器具の問題ではないと判断しました。

再度、切れていない電球を確認したところ「LDS110V」との表記が。

基本的に電圧は100Vが一般的ですが、発電所や変電所、工場やショッピングモールなどが近くにある場合は状況によって105Vほどが流れることがあるとのこと。

そのため110Vに対応していた電球が切れずに残ったようです。

100Vの電球にそれ以上の電流が流れて電球の寿命を縮めてしまったようです。

電球が光る仕組み・切れる仕組み

電球にもいろいろな種類がありますが、一般的に使われる場面が多いのは白熱電球です。

昔からなじみ深い電球の形状で、その構造は実にシンプル。

「フィラメント」と「ガラス球」そして「口金」の3つの部分で構成されています。

ガラス球の中は真空で、アルゴンやクリプトンといった不活性ガスが封入されています。
フィラメントに電流が流れると、その電気抵抗によって2000度から3000度という高温になりフィラメントが発光します。

フィラメントとは、タングステンという金属を細くコイル状にしたもので、耐熱性が高く電気抵抗が大きいのが特徴です。

電球が「切れる」とうことは、このフィラメントが高温にさらされるうち徐々に蒸発していき、やがて切れてしまうこと。

温度変化や電圧の変動が負荷になって寿命が短くなることがあります。

電球の寿命って大体どのくらい?

電球の寿命は、一般的に使われているもので次のようなデータがあります。

  • 白熱電球
    1,000~2,000時間程度(1日6時間点灯した場合で166日から333日の使用が可能)
  • 蛍光灯
    6,000~12,000時間程度(1日6時間点灯した場合で1,000日から2,000日の使用が可能)
  • LED
    40,000〜50,000時間(一日6時間点灯した場合、6,666日から8,333日の使用が可能)

こうしてみるとLEDの寿命の長さは圧倒的です。

白熱電球はフィラメントに電気を流すことで高温になり発熱する仕組みで、フィラメントはいずれ熱で劣化して、ある日突然切れてしまいます。

一方LEDは、半導体を透明の樹脂で覆って作られています。

2種類の半導体を一緒にしてダイオードに通電すると、プラスの電気とマイナスの電気が衝突して発光するのです。

電球のように細いフィラメントも無く、原理で言うと球切れを起こさない光源なのです。

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