蛍光灯

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節電のアイデア

蛍光灯を賢く使って節電!

蛍光灯には、大きく分けて管状の形をしたものと電球のような丸い形をしたものの二種類があります。管状の形をした蛍光灯は、まっすぐな管状であることから「直管型」と呼ばれ、オフィスや学校、工場など、広い場所に設置されることが多いです。天井にずらりと並んだ蛍光灯を思い浮かべると分かりやすいでしょう。一方、電球のような丸い形をした蛍光灯は、その形から「電球型」と呼ばれ、家庭の照明器具としてよく使われています。さらに、蛍光灯は電気をどのようにして光に変えるかという点灯方式によっても分類できます。大きく分けて「グロー式」「ラピッドスタート式」「インバーター式」の三種類があります。グロー式は、昔によく使われていた方式です。スイッチを入れてから点灯するまでに時間がかかり、電気も多く使うため、今ではあまり見かけなくなりました。チカチカと点滅しながらゆっくりと明るくなっていくのが特徴です。ラピッドスタート式は、グロー式に比べて点灯するまでの時間が短く、使う電気の量も少ないため、以前は広く使われていました。グロー式のようにチカチカ点滅することもありません。インバーター式は、現在主流となっている最も新しい方式です。電気の使用量がさらに少なく、寿命も長いという特徴があります。そのため、現在売られている蛍光灯の多くはインバーター式です。蛍光灯を選ぶ際には、設置する場所の広さや使う目的、電気代の節約などを考えて、適切な種類を選ぶことが大切です。管状の蛍光灯と電球型の蛍光灯、そしてグロー式、ラピッドスタート式、インバーター式の違いを理解することで、最適な蛍光灯を選ぶことができるでしょう。
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蛍光灯が暗い?交換時期を見極めるコツ

蛍光灯は、細いガラス管の中に水銀の蒸気とわずかな量のアルゴンガスが封入されている照明器具です。このガラス管の内側には蛍光物質が塗られています。蛍光灯が光る仕組みは、少し複雑ですが、基本的には電気の流れを利用して目に見える光を作り出しています。まず、ガラス管の両端に設置された電極に電圧がかかります。すると、電極から電子が飛び出します。この電子がガラス管の中にあるアルゴン原子に衝突し、アルゴン原子を電離させます。電離とは、原子から電子が飛び出し、プラスの電気を帯びた状態になることです。プラスの電気を帯びたアルゴン原子は、マイナスの電気を帯びた電子を引き寄せます。この電子の流れが電流となり、管の中が電気の通り道になります。次に、この電流が水銀原子に衝突します。すると、水銀原子はエネルギーの高い状態になり、目に見えない紫外線を出します。この紫外線は、ガラス管の内側に塗られた蛍光物質に当たります。蛍光物質は、紫外線を吸収し、エネルギーの低い目に見える光に変換して放出します。これが、私たちが蛍光灯から見ている光です。つまり、蛍光灯は、電気の流れをきっかけに、目に見えない紫外線を作り出し、それを目に見える光に変換することで光っています。この変換を担う蛍光物質の種類を変えることで、蛍光灯の色を変えることができます。また、電極の状態が悪くなると、電子の放出がうまくいかなくなり、蛍光灯が点灯しにくくなったり、明るさが低下したりします。そのため、蛍光灯の寿命は電極の状態に大きく左右されます。
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プラズマ:未来のエネルギー

物質は、温度変化によって固体、液体、気体と状態を変化させます。氷を温めると水になり、さらに温めると水蒸気になります。では、水蒸気をさらに高温にするとどうなるでしょうか。実は、気体よりもさらに高温になると、物質は「プラズマ」と呼ばれる第4の状態になります。プラズマとは、気体を構成する原子や分子が電離した状態のことを指します。原子の中心には、正の電気を帯びた原子核があり、その周りを負の電気を帯びた電子が回っています。気体を加熱していくと、原子や分子は激しく動き回り、原子同士が衝突します。この衝突のエネルギーによって、原子核の周りを回っていた電子が原子から飛び出し、自由に動き回るようになります。原子から電子が飛び出した状態の原子をイオンといい、正の電気を帯びています。プラズマは、このように正の電気を帯びたイオンと負の電気を帯びた電子が混ざり合った状態です。全体としては、正の電気と負の電気が釣り合って電気的に中性となっています。私たちの身の回りにも、プラズマは存在します。例えば、夜空を彩るオーロラは、太陽から届いた粒子と大気中の酸素や窒素が反応してプラズマ状態になり、発光する現象です。また、家庭で使う蛍光灯もプラズマを利用しています。蛍光灯の中には水銀ガスが封入されており、電圧をかけるとこのガスがプラズマ状態になり、紫外線を発生させます。この紫外線が蛍光灯の内側に塗られた蛍光物質に当たり、可視光線に変換され、光として目に届きます。さらに、太陽も巨大なプラズマの塊です。太陽は、水素やヘリウムなどのガスが高温・高圧の状態になってプラズマ化しており、核融合反応を起こして莫大なエネルギーを生み出しています。このように、プラズマは宇宙から私たちの身近な生活まで、様々なところで活躍しています。