一般小学生
まとめ
解説
タングステンフィラメントは、電気エネルギーを光エネルギーに変換する白熱電球の心臓部です。タングステンは金属の中で最も高い融点(約3422℃)を持ち、高温になっても溶けにくい性質があるため、強い光を放つフィラメントの材料として最適です。電流が流れると電気抵抗によってジュール熱が発生し、フィラメントが白熱して光を放ちます。
電球の明るさは消費電力(W)に依存しますが、接続方法によって明るい電球が異なります。以下の表は、消費電力の異なる電球を接続した際の明るさの比較です。
| 接続方法 | 明るい電球 | 理由 |
|---|---|---|
| 並列接続 | W数が大きい電球(例:100W) | 抵抗が小さいため、流れる電流が大きくなり消費電力が増える |
| 直列接続 | W数が小さい電球(例:40W) | 抵抗が大きいため、かかる電圧が大きくなり消費電力が増える |
小学生のみなさんへ
電球の中をのぞくと見える、くるくるとした細い線のことを「タングステンフィラメント」といいます。電気を通すと、この線がとても熱くなって、まぶしく光りだします。
この線は「タングステン」という特別な金属でできています。ふつうの金属は、熱すぎるとすぐに溶けてしまいますが、タングステンは熱にとても強く、高い温度になっても溶けずに光り続けることができるのです。
理科の実験で使う豆電球や、おうちの白熱電球の中で使われています。最近はLEDが増えてきましたが、電気の力で熱を出して光る仕組みを支える大切な部品です。
ルラスタコラム
フィラメントがバネのように「ぐるぐる巻き」になっているのはなぜでしょう?それは、できるだけ長い線をせまい場所に詰め込んで、たくさん熱を出して明るくするためです。近くで見ると、さらに細かく巻かれた「二重コイル」になっていることもあるんですよ!
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