学習 連載 中学受験のツボ[理科編]

【小4理科/電気】豆電球とLED電球の違い|中学受験のツボ[理科編]

専門家・プロ
2022年9月28日 伊丹龍義

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保護者向けに中学受験の4教科のツボを解説。 理科編伊丹龍義先生山崎翔平先生ヤジマ先生が担当します。
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国語算数社会

今回は「豆電球とLED(発光ダイオード)電球の違い」についてお話しします。私たちの生活に欠かせない身近な物ですね。その仕組みを、お子さんと一緒に見ていきましょう。

事前チェックポイント

問題

問題:豆電球はなんで光るの?

豆電球の光は、物と物がこすれる「摩擦(まさつ)」という現象によってつくられています。

そもそも「電気が流れる」ということは、「電子」という細かい粒が移動することです。

この電子がフィラメントという豆電球の細い部分を通過するときに摩擦がおきて、それによって熱が発生します。そして、その熱でフィラメントが一定以上の温度になると光り出すのです。これが、豆電球が光る原理です。

このような流れで効率よく光らせるために、豆電球には、いろいろな工夫がされています。

1.フィラメントは高温に耐えられるように強いものでつくる

「高温でも耐えられるもの」というと、金属が思いつきますよね。ところが、フィラメントの温度は2000度くらいになることも少なくありません。鉄でも溶けてしまう温度です。

そのため、最初に作られた電球は、高温に耐えられる「竹を炭にしたもの」が使われました。

現在は、熱に強い金属、「タングステン」がフィラメントに使われることが多いです。タングステンは3000度くらいまで高温に耐えられます。

2.フィラメントはできるだけ細くする

電子がより多くぶつかるように、通り道のフィラメントはできるだけ細くつくります。

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伊丹龍義
この記事の著者
伊丹龍義 専門家・プロ

SRP教育研究所 所長。自身の塾で中学・高校受験、中高一貫校サポートを担当。教育格差解消と学習の効率化のため廉価に、そして自分のペースで見られ、電子辞書代わりにも使える映像授業に積極的に参加。学びエイド鉄人講師・家庭教師のトライ「TryIT中学理科」、同トライのオンライン集団ライブ授業(小学算数・中学数学・中学理科)担当。「観てわかる中1理科」(小学館)映像担当、その他、学習塾・参考書の映像授業担当多数。個人として「たこやきまるめがね」名義でYouTubeで中学受験算数・理科の映像授業準備中。プログラミング・ゲーム・パズルを教育現場に広める活動中。クイズ番組等の問題作成・監修多数。