英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
電球は、フィラメントなどの発光素子に電流を流して光らせる、身近な電気の光源。19世紀に多くの発明家が開発を競い、エジソンの実用化をきっかけに世界中へ広まった。 このクイズでは、発明と改良の歴史、フィラメントや封入ガスのしくみ、口金や明るさの表示、そしてLEDへの移行までを出題する。 やさしい問題から通好みの難問まで、4択で気軽に挑戦できる。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01エジソンが電球のフィラメントに採用した真竹の産地は？
京都・八幡
粘着性と柔軟性に富む点が決め手になった。エジソンは素材を探すため、中国と日本に部下を派遣していた。
Q 02タングステンがフィラメントに理想の金属とされた理由は？
融点が金属中最も高い
1887年頃から検討されていたが、なかなか成功しなかった。押線タングステンフィラメントが発明されたのは1904年のことである。
Q 031870年代からエジソンと白熱電球の開発を競ったイギリスの発明家は？
ジョゼフ・スワン
この発明家のフィラメントは直径が4mmと太く、利便性などに問題があったとされる。
Q 04白熱電球で、電流を流した線を高温にして光らせる熱を何という？
ジュール熱
フィラメント電球、白熱球、白熱バルブとも呼ばれる電灯の一種で、ガラス管球の中に入れた線に電流を流して光を得ている。
Q 051993年に青色LEDを開発し、白色LEDを可能にした人物は？
中村修二
白色LEDは最初の頃かなり高価で、白熱灯が使われ続けた。低価格化が進んだ2010年代に、各国政府が置き換え政策を採用するようになった。
Q 06白熱電球の内部を真空にして防いでいる、フィラメントの現象は？
酸化
ガラス球にはフィラメントを保護する役割もある。一般照明用の電球では、寿命を保たせるためアルゴンなどの不活性ガスが封入される。
Q 0720世紀中ごろに登場し、白熱電球に代わって光源の主流になったのは？
蛍光ランプ
白熱電球よりも高効率だったことが理由である。電球の基本開発は1930年代中ごろにほぼ完結し、以降は量産技術や新しい光源の開発に移行した。
Q 08積雪地帯の信号機は、白熱電球の発熱を何に利用している？
融雪
発熱の少ないLED電球では信号機本体に着雪しやすく、これが原因の事故も発生している。支柱が曲がる恐れもある。
Q 09エジソンが電球を自由に交換できるよう採用したソケットの方式は？
ねじ込み式
この方式はエジソンベースと呼ばれる。電圧100Vに電球を並列に接続し、それぞれ独立して点滅できるようにもした。
Q 10LED電球の明るさ表示に使う全光束の単位は？
ルーメン
明るさを消費電力のワットで表すのは白熱電球だけで、電球形蛍光灯とLED電球は全光束で表示すると業界団体の規定で定められている。
Q 11日本の一般の電球用として使われるE型口金のサイズは？
E26
特殊用途以外は最大200Wまで。E型口金はエジソンベースとも呼ばれ、小型の電球用や豆電球用など、用途に応じて直径の違う種類がある。
Q 12白熱電球が撮影用の光源に広く使われる理由となる、優れた性質は？
演色性
一般の人工光源の中でも特に優れている。この性質の基準となる光源は、専用の白熱電球と特殊な光学フィルターの組み合わせで定義されている。
Q 1319世紀後半に使われ、屋内にはまぶしすぎた電気照明は？
アーク灯
花火のような灯りで、バチバチという音も伴った。同じ頃の発光体にはガイスラー管もあったが、高電圧を必要とし、もっぱら実験用途だった。
Q 141802年、白金線に通電加熱すると光を得られることを示した化学者は？
Q 211974年に「シリカ電球」を開発し、まぶしさをさらに軽減した企業は？
松下電器
シリカをバルブ内面に塗装した電球で、カバーのない器具で直視しても眩しさが低減する。寿命や消費電力はクリア電球と変わらない。
Q 22高効率な白熱電球で、ガラス球の反射膜が電球内に閉じ込めるものは？
赤外線
閉じ込めたものをフィラメントの加熱に再利用する設計で、反射膜には通常、多重干渉膜によるダイクロイックミラーが使われる。
Q 232010年、国内大手電機メーカーで初めて白熱電球生産から撤退したのは？
東芝ライテック
2008年に経済産業大臣が、2012年末までに生産と販売を自主的にやめるよう要請する方針を表明し、これに応える形で撤退した。交換用途は除かれた。
Q 2420W刻みで並ぶ白熱電球のうち、販売が稀だったワット数は？
ハンフリー・デービー
イギリスの王立科学研究所の化学者で、電源にはボルタ電池を使用した。白熱の発光原理はこの実験に始まったとされる。
Q 15100Wのガス入り白熱電球で、可視光の放射に使われる電力は約何%？
10%
電力の多くが熱などに変わるため、発光効率は低い。赤外放射が72%を占め、残りは熱伝導により消費される。
Q 16ガス入り電球が不活性ガスの封入で抑えている、ガラス球内側の現象は？
黒化
電球を点灯すると生じる現象で、これを抑えると明るく長寿命にできる。ガラス球内を真空にした白熱電球は真空電球と呼ばれる。
Q 17さまざまな素材を試したエジソンが、改良で達成した連続点灯時間は？
1,200時間
この電球について1879年と1880年に特許を取得し、本格的な商用化と大量生産を実現したことで、世界中にフィラメント電球が普及していった。
Q 18戦間期にポイボス・カルテルが制限した白熱電球の寿命は？
1000時間
大手白熱電球メーカーが結成したカルテルは第二次大戦後に消滅したが、この寿命はその後も引き継がれた形となっている。
Q 191913年にタングステン電球の量産に成功した、東芝の前身企業は？
東京電気
初期のフィラメントにはカーボンが利用されていた。新しい電球は3倍の光力があったため普及した。
Q 201879年10月、エジソンが炭化させて電球のフィラメントにした素材は？
木綿糸
それ以前は白金を試していたが、加熱するとガスが出て寿命が短くなる問題があった。その後、炭素処理を施した厚紙も使われた。
80W
一般的だったのは3種類。稀だった理由は、隣のワット数と実際の明るさに差がなく、そちらのほうが出回るようになったためだという。
Q 25エジソンが高電圧でも使えるようフィラメントに求めた性質は？
高抵抗
高電圧は電力供給に有利と考えたためである。研究に着手したのは1877年頃で、最初は白金線を使ったが、より安価なカーボンに転換した。
Q 26エジソンが開発した電球のフィラメントの径は？
0.4mm
細いフィラメントのおかげで、自由に点けたり消したりするのに優れた特長をもった。競合した発明家の電球のフィラメントはもっと太かった。
Q 271910年に引線タングステン電球を開発したGEの技術者は？
ウィリアム・クーリッジ
それまでの押線タングステン電球は、タングステンが脆くて加工が困難で、フィラメントが衝撃に弱く取り扱いに注意が必要だった。
Q 281897年、ジルコニアとイットリアの発光体を使う電球を発明したのは？
ヴァルター・ネルンスト
ドイツの人物で、発明した電球にはその名が付いた。1880年代中頃以降、カーボンフィラメントに代わる新しい材料の開発が行われていた。
Q 29白熱電球の管球内のガスは、一般におよそ何気圧で封入される？
0.7気圧
封入されるのはアルゴンおよび窒素ガスで、抵抗線に通常用いられるタングステンが高温で蒸発するのを防ぐ目的がある。
Q 301898年発明の、最初の実用的な金属フィラメント電球に使われた金属は？
オスミウム
発明したのはオーストリアのカール・ヴェルスバッハ。電球はこの金属の名で呼ばれた。