一般小学生
まとめ
- 豆電球や白熱電球の内部にある、電流を流すことで高温になり光を放つ細い金属線のこと。
- 一般的に融点が非常に高いタングステンが材料として用いられ、高温になっても溶けにくい性質を利用している。
- フィラメントが断線すると回路が遮断され、電流が流れなくなるため、直列回路全体に影響を及ぼす。
解説
フィラメントに電流が流れると、電気抵抗によってジュール熱が発生します。この熱によってフィラメントが約2000℃から3000℃という極めて高い温度に達すると、熱放射によって光を放つようになります。これが白熱電球の基本的な仕組みです。
フィラメントが空気中の酸素と反応して酸化（燃焼）し、すぐに切れてしまわないよう、電球の内部は真空に保たれるか、アルゴンや窒素などの不活性ガスが封入されています。フィラメントは回路の一部を構成しているため、これが切れると回路が途切れた状態になり、電流が遮断されます。
小学生のみなさんへ
豆電球の中をよく見ると、細い針金のようなものがあります。これが「フィラメント」です。スイッチを入れて電気が流れると、このフィラメントがとても熱くなって、まぶしく光りだします。
フィラメントは、電気が通りにくい性質（抵抗）を持っています。無理やり電気を通そうとすると熱が出る仕組みを利用しているのです。もし、この細い線が途中で切れてしまうと、電気の通り道がなくなってしまいます。これを「断線」といい、電球はつかなくなります。
豆電球を2個、3個とたてにつなぐ（直列つなぎ）と、電気が通りにくくなるので、フィラメントの光は弱くなります。反対に、横にならべてつなぐ（並列つなぎ）と、明るさは変わりませんが、電池が早くなくなってしまいます。
ルラスタコラム
エジソンが電球を発明したとき、フィラメントの材料として日本の京都にある「竹」を使ったことは有名です。竹を蒸し焼きにして作った炭のフィラメントは、当時の他の材料よりもずっと長く光り続けることができました。
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