令和6年度 下期 学科試験 問12 解説 LEDランプの特性

この問題は、LEDランプの基本原理に関する知識を問うています。正解となる「ニ」が誤りである理由は、LEDの発光原理が「エレクトロルミネセンス」であるのに対し、選択肢では「ホトルミネセンス」と記述されているためです。

発光の仕組みを知る

電気工事士試験において照明技術は頻出項目です。各光源がどのような原理で光っているのかを整理しておく必要があります。

・エレクトロルミネセンス（電界発光） LEDに代表される原理です。半導体素子に電気エネルギーを加えることで、電子と正孔が再結合し、その際に生じるエネルギー差を直接光として放出します。電気を直接光に変換するため、熱としてのロスが少なく効率が良いのが特徴です。

・ホトルミネセンス（光ルミネセンス） 蛍光灯や放電灯の仕組みです。放電によって発生した紫外線を、ガラス管内に塗布された蛍光物質にぶつけることで、可視光へと変換する仕組みです。光（紫外線）を受けて光るため、ホト（光）ルミネセンスと呼ばれます。

選択肢を正誤判断するプロセス

問題文の選択肢を一つずつ照らし合わせます。

イ. LEDはLight Emitting Diode（発光ダイオード）の略称であり、この説明は正しいです。 ロ. 現在主流の白色LEDは、青色LEDの光を黄色の蛍光体に照射し、その混色によって白色を作り出しています。これも正しい記述です。 ハ. LEDの最大の特徴は省エネ性能です。白熱灯は電気のほとんどを熱として放出しますが、LEDはエネルギー効率が極めて高く、発光効率は圧倒的に高いといえます。正しいです。 ニ. 前述の通り、これは放電灯の原理の説明です。LEDは電気を直接光に変えるエレクトロルミネセンスですので、ここが誤りとなります。

試験対策としての意義

試験においてこの問題が出題される意図は、単なる用語の暗記だけではなく、現代の照明設計の主役であるLEDに対する正しい理解を問うことにあります。

実務においては、LEDランプは熱に弱く、周囲温度や放熱設計が寿命に直結します。また、白熱灯や蛍光灯からのリプレイス（置き換え）を行う際には、調光回路の相性や配線器具の負荷容量など、新しい技術特有の知識が不可欠です。こうした物理的原理を理解しておくことは、故障診断や設計時のトラブル防止において非常に重要な基礎となります。

参考リンク

• 【第一種電気工事士】試験対策：照明器具の知識
• LEDを光らせてみよう！電子工作の基礎
• ルミネセンス - Wikipedia