建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第50回(令和2年度(2020年))
問87 (空気環境の調整 問87)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第50回(令和2年度(2020年)) 問87(空気環境の調整 問87) (訂正依頼・報告はこちら)

ランプに関する用語の組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。
  • 蛍光ランプ ――――――――――――― 低圧放電
  • エレクトロルミネセンス(EL)―――― 電界発光
  • 発光ダイオード(LED) ――――――― 放電発光
  • 白熱電球 ―――――――――――――― 温度放射
  • 水銀ランプ ――――――――――――― 高輝度放電

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この過去問の解説 (2件)

01

発光ダイオード(LED) と 放電発光 の組合せが不適当です。LED は半導体内の電子と正孔が再結合するときに光を出す仕組みで、ガスの放電現象ではありません。他の組合せは光の発生原理と名称が合っています。

選択肢1. 蛍光ランプ ――――――――――――― 低圧放電

蛍光ランプは低圧の水銀蒸気に放電を起こし、その紫外線を蛍光体で可視光に変えます。低圧放電という説明と合っています。

選択肢2. エレクトロルミネセンス(EL)―――― 電界発光

EL は薄いリン光体に高い電界をかけ、電子が励起して光を出す現象です。電界発光という言い方がそのまま当てはまります。

選択肢3. 発光ダイオード(LED) ――――――― 放電発光

LED は p 型と n 型の半導体を合わせた部分で電子と正孔が再結合し、光子が放出されます。放電発光ではないため、この組合せが不適当です。

選択肢4. 白熱電球 ―――――――――――――― 温度放射

フィラメントを高温まで加熱し、温度放射として連続スペクトルの光を得る方式です。温度放射の説明に適合します。

選択肢5. 水銀ランプ ――――――――――――― 高輝度放電

高圧の水銀蒸気に放電を起こさせ、強い光を得る高輝度放電ランプに該当します。

まとめ

光源は光の発生原理で分類できます。放電で光るのは蛍光ランプや水銀ランプ、半導体の再結合で光るのが LED です。原理を区別すれば、誤った組合せを見分けられます。

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02

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。ランプの種類によって発光のメカニズムが異なります。主な発光原理として「温度放射」「放電発光」「半導体発光(電界発光)」の3種類を整理しておくと、この種の問題を素早く解けます。

選択肢1. 蛍光ランプ ――――――――――――― 低圧放電

正しいです。
蛍光ランプは、管内に封入された低圧の水銀蒸気に放電を行い、発生した紫外線を管壁の蛍光体に当てて可視光に変換する仕組みです。低圧放電を利用したランプです。

選択肢2. エレクトロルミネセンス(EL)―――― 電界発光

正しいです。
エレクトロルミネセンスとは「電界発光」のことで、物質に電界をかけることで発光する現象です。有機ELディスプレイなどに応用されています。

選択肢3. 発光ダイオード(LED) ――――――― 放電発光

誤りです。
LEDの発光原理は放電発光ではなく、半導体のp-n接合に電流を流したときに電子と正孔が再結合してエネルギーが光として放出される「半導体発光」です。放電発光は蛍光ランプや水銀ランプなどに使われる原理であり、LEDとは異なります。

選択肢4. 白熱電球 ―――――――――――――― 温度放射

正しいです。
白熱電球は、タングステンフィラメントに電流を流して高温にし、その熱によって可視光を放射する「温度放射(熱放射)」を利用したランプです。

選択肢5. 水銀ランプ ――――――――――――― 高輝度放電

正しいです。
水銀ランプは、高圧の水銀蒸気中で放電を起こして発光させるHID(High Intensity Discharge:高輝度放電)ランプの一種です

まとめ

発光原理を整理すると、白熱電球=温度放射、蛍光ランプ・水銀ランプ=放電発光、LED・有機EL=半導体発光(電界発光)となります。LEDを「放電発光」に誤って結びつける引っかけは頻出です。

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