5分でわかるデジタル家電のABC

デジタル家電の技術

デジタル家電の技術
【創刊号】Vol.001
発行：2007.02.10 13:00
配信数：4部
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【目次】
１．ある大学生との会話
２．蛍光灯は、あまり熱くない
３．蛍光灯の構造
４．蛍光灯が光る原理
５．蛍光灯の色など
６．まとめ
７．編集後記
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【１．ある大学生との会話】

「蛍光灯って、どうして光るんすかねー？」
あるとき私は、有名大学の学生に質問された。

「えっ？＊＊大学法学部なのに分んないの？？」
「ふつー、知らないッスよ」

「えっ、じゃあ、交流と直流も知らないの？」
「何すか？それ？」

「もしかして、乾電池に＋と−があるのも知らないの？」
「・・・それぐらいは知ってますよ！」

大学生は、続けて言う。
「どうして蛍光灯が光るのか教えてくださいよ！」
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【２．蛍光灯は、あまり熱くない】
みなさん、はじめまして。
今回から「デジタル家電の技術」を配信します。

どうして、蛍光灯は光るのか？

毎日のように見ているものだけれど、
その原理を知っている人は意外に少ないと思います。

蛍光灯は、「デジタル家電」ではありませんが、
今回は手始めに蛍光灯について説明します。

いわゆる白熱電球は、無駄なエネルギーを消費しています。
触ってみると分ると思いますが、とても熱いですね。
それは、無駄なエネルギーが熱になってるからです。
その熱がガラスに伝わり、白熱電球はとても熱くなるのです。

しかし、蛍光灯は、白熱電球と比べるとあまり熱くは無いですね。
触ってみると分りますが、
熱いけれど「我慢できない」ほどではありません。

もしも、同じ明るさで、発熱が少なければ、
それは消費電力が少ないということになります。
簡単に言うと、「電気代が安くなる」ということです。
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【３．蛍光灯の構造】
さて、その蛍光灯（蛍光管）どうやって光が出ているのでしょうか？

蛍光灯（蛍光管）は、「放電現象」を利用しています。
「放電現象」というと難しく聞こえますが、
蛍光管の構造からゆっくり説明していきましょう。

ところで、蛍光灯を割ったことがある人はいるでしょうか？
私は、小学生の頃、「先生に蛍光灯を捨ててきて」と言われて、
捨てに行ったことがあります。
ゴミ捨て場では、上級生が蛍光灯を割って遊んでいました。
蛍光灯は、意外と簡単にパキンと割れてしまうようです。
（危険なので絶対にマネはしないで下さい）

そして、その内部には、白っぽい物質が塗られています。
この白っぽい物質が、光を出しているのです。

それから、眼には見えないけれど、
蛍光灯（蛍光管）の中には、水銀が入っています。
それから、アルゴンなどと呼ばれるガス（気体）も入っています。

また、蛍光灯の端には、金属のキャップのようなものがあり、
蛍光灯の内部に向かって、端子のようなものが伸びています。
これをフィラメントといい、
フィラメントは、タングステンという金属でできています。

さらに、このフィラメントには、
「エミッタ」と呼ばれる物質が塗ってあります。
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【４．蛍光灯が光る原理】
さて、いよいよ、蛍光灯が光る原理を説明します。

まず、この世界には「電子」というものが存在します。
電子というのは、眼に見えないぐらい小さな粒粒だと考えてください。

さて、この電子は、プラス（＋）かマイナス（−）か、
どちらか分りますか？？
ちょっと考えてみてください。


答えは、マイナスです。
そう、電子はマイナスなのです。
これは、どうでもいいことのように思えますが、
実は、非常に大切なことなので、覚えておいてください。

まずは、
蛍光灯の中にある「フィラメント」に塗られたエミッタから
「電子」が放射されます。
それが、蛍光管内部にある（封入された）
水銀にぶつかり、紫外線を発生させます。
この水銀も眼には見えませんが、小さな粒粒です。

眼に見えないぐらい小さな粒粒の電子が、
蛍光灯内部を飛びまわり、
水銀にぶつかっている様子を想像できましたか？

水銀に電子がぶつかると、紫外線が発生し、
その紫外線が、蛍光管内部に塗られている
「蛍光物質」（白い粉のようなものです）に当り（励起）
その「蛍光物質」が光りを発生します。

これが、蛍光灯が光る原理です。
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【５．蛍光灯の色など】
蛍光灯は、メーカーや種類によって、光る色が違いますね。
内部に塗られた蛍光物質の種類によって、
蛍光灯の色が変わるのです。

また、蛍光灯を点けてみると、スイッチを入れてから、
明るくなるまで、しばらく時間がかかりますね。
（最近は、すぐに光る種類のものも出てきました）

それは何故かと言うと、
蛍光管を発光させるためには、高電圧が必要だからです。
そして、高電圧を発生させるためには、時間がかかるのです。
例えば、グローランプというものが用いられたりしています。
（「逆起電力」により高電圧を発生します）

ただ、最近は、グローランプを用いない種類も増えてきているようです。
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【６．まとめ】
それでは、今回勉強したことをまとめてみましょう。

１）グローランプが高電圧を発生
２）蛍光管内で電子が放電される
３）電子が水銀にぶつかり紫外線が発生
４）紫外線が蛍光物質に当り蛍光物質が発光
５）蛍光灯が明るく光る

次回は、デジタルカメラの仕組みについて説明します。
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【７．編集後記】
電気のエンジニアとして、電気製品の設計を行なってきました。

自分で、当たり前だと思っていたことだが、
実は、それは当たり前では無いかもしれない。

そう感じることが、たくさんありました。

もっともっと多くの人たちに、
デジタル家電や電気の基本について知ってもらいたくて、
このメールマガジンを創刊しました。

デジタルカメラ、携帯電話、液晶テレビ、プラズマテレビ、
DVDやパソコンまで、このメールマガジンで扱っていこうと思います。

次回以降をお楽しみに。
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