電球の寿命

Question

LEDの前の電球（トイレや玄関先など）は良く切れていました。
しかし、そのころのテレビなどのオン、オフを示す小さなランプは、特別切れるということはありませんでした。
この違いはどうして生じるのでしょうか？

sailor · Accepted Answer

ここ２０年ぐらいのものであれば、その多くはLEDでしょう。LEDが照明として使われだしたのは最近の話ですが、パイロットランプなどとして使われ始めたのははるか前の話です。当時から赤・緑・黄色などのLEDは安価に大量に作られていましたから、むしろ電球を使うより安上がりであったでしょう。また、それ以前のものではネオンランプや電球が使われたいましたが、ネオンランプについてはガラス管の中に二つの電極とネオンというガスが封入されているもので、電球のようにフィラメントはありません。電極に電圧をかけることでガラス管内のネオンガス中で放電を起こさせて発光します。この種の電球（放電灯といいます。蛍光灯もこの一種です）は内部に封入するガスの種類で発光する色が決まり、ネオンでは赤みがかったオレンジ色です。

電球を使ったものやネオンランプを使ったものが、通常の照明用の電球より切れにくいのは、内部のガスやフィラメントの温度と関係が有ります。いずれの場合も動作を確認するためのランプですから、照明用のような高い輝度は必要有りませんので、与えられる電力はごくわずかです。ネオンランプの場合は、内部のガス中で放電することにより、電極やガスが高温になりますが、与えられる電力が極わずかであるため、ネオンランプ内部の電極を損耗させる度合いが非常に小さいのです。ネオンランプが着かなくなる場合は、放電のエネルギーにより電極部分が高温になり、その一部が蒸発（ネオンランプで光を発しているのはガス自体ですが、このガスは非常に高温の状態になります）し損耗することによりますが、この絶対量が非常に小さいので寿命が非常に長いというわけです。

それでは電球を使ったものでは、なぜ照明用の電球よりも寿命が長いかというと、これは照明用の電球のようにフィラメントの温度を高くしない設計だからです。白熱電球ではフィラメントの温度を高くすればするほど効率がよくなり、光の色も自然な白色光に近づきます。ただし、フィラメントはタングステンん等の金属ですから、むやみに温度を上げると蒸発して切れてしまいます。そこで、それを防ぐためにある程度の温度以上に上げないようにする工夫がされていたり、ハロゲンガスやキセノンガスなどを高圧で封入して、フィラメントの蒸発を抑えたりハロゲンサイクルによるフィラメントの再生を行って、寿命を出来るだけ伸ばす工夫がされています。さて、パイロットランプなどの電球では、それほどの明るさも必用有りませんし、白色光である必用もありませんから。フィラメントの温度が低い状態で使われているのです。温度が低ければフィラメントが蒸発するようなこともありませんから。寿命が長いということです。また、白熱電球のようにフィラメントに電流を流すことで発熱させて光を得る方法では、金属の温度と電気抵抗の特性も問題になります。金属は一般的に温度が高いほど電流が流れにくくなるのですが、これは電球はつけた瞬間のフィラメントの温度の低い状態ではたくさんの電流が流れることになります。温度の高い状態で使われる電球ほど、つけた瞬間とフィラメントの温度が上がったときの電流の差が大きくなることは理解できると思いますが、これが、明るい電球ほど切れやすい原因のひとつになっています。電球は普通に点灯しているときに定格電力になるように作られていますが、フィラメントの温度の低い状態では瞬間的にとても大きな電流が流れることになります。これはフィラメントに無理が掛かることを意味していますので、温度が高い状態で使われる電球ほどつけたり消したりを繰り返すと、この影響で切れやすくなります。また、ハロゲンランプでは温度が低い状態ではハロゲンサイクルが働かないため、これも切れやすい原因になります。白熱電球が切れのが、普通に点けている時よりも、つけた瞬間が多いのはこのためです。

yama1718 · Answer

他の方々が言われているように現在ではＬＥＤがほとんどだと思いますが、それより昔は電球ではなくネオン管が使われているケースが多かったと思います。
ネオン管は消費電流が低く100Vなど高い電圧でも抵抗を使った簡単な回路で点灯できるので、今でも節電タイプのテーブルタップや機器のパイロットランプで使われています。
電球は指摘の通り寿命が短く球切れを起こすので、あまり使われていません。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%82%A4%E3%83%AD%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%97

OKWavex · Answer

テレビなどのオン、オフを示す小さなランプはLEDです。
電球もLEDに変わると切れにくくなります。

raphaie7 · Answer

電球はフィラメント（ニクロム線）が電気で加熱されて光っています
毎回まぶしく光るほど高温に加熱されるのでそのうち焼き切れます

LEDはフィラメントなどではなく省電力で電池などでもダイオード本体が発光しています

フィラメントを使用してるかしていないかの違いです。

dondoko4 · Answer

電球ではありませんから。
分解したことないの？

noname#137197 · Answer

LED なんじゃないですかねぇ。

照明としてではないなら、ＬＥＤが実用化されてるのはカセットラジカセの時期からになります。

電球の寿命

ここ２０年ぐらいのものであれば、その多くはLEDでしょう。

他の方々が言われているように現在ではＬＥＤがほとんどだと思いますが、それより昔は電球ではなくネオン管が使われているケースが多かったと思います。

テレビなどのオン、オフを示す小さなランプはLEDです。

電球はフィラメント（ニクロム線）が電気で加熱されて光っています

電球ではありませんから。

LED なんじゃないですかねぇ。

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