LED등,형광등,백열등의 작동원리와 특징 및 차이점

실생활에서 사용하는 전구의 종류는 다양합니다. LED등, 형광등, 백열등의 작동원리와 특징 및 차이점에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

차례

 

1. 백열등의 작동원리와 특징

2. 형광등의 작동원리와 특징

3. LED등의 작동원리와 특징

 

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1. 백열등의 작동원리와 특징

 

◎ 작동원리

 백열등은 필라멘트에 전류를 통과시켜 빛을 내는 조명입니다. 필라멘트는 주로 텅스텐으로 만들어지며, 높은 온도 섭씨 3000도 이상에서 빛을 냅니다. 이 높은 온도는 온도복사라는 물리현상을 이용하여 빛을 발생시킵니다. 온도복사란 온도차가 있는 두 물체를 대면시켰을 때 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 복사열이 전달되는 현상입니다.

 

 

◎ 특징 

1. 빛의 색: 백열등의 빛은 전정색광을 방출하며, 각 빛의 색 비율은 발광물질(텅스텐)과 온도의 의해 결정됩니다. 이는 빛의 색조가 실제 색상과 다를 수 있습니다.

 

2. 수명: 백열등의 수명은 필라멘트의 온도와 관련이 있습니다. 온도가 높을수록 필라멘트가 승화되기 쉽기 때문에 수명이 짧습니다. 

 

3. 효율: 백열등은 전력의 약 10%만을 빛으로 전환하며, 에너지효율이 낮습니다. 많은 환경단체나 국가들이 사용을 자제하게 하고 있습니다.

 

◎ 주의사항

백열등은 빛뿐만 아니라 열도 내기 때문에 작동 중에 만지게 되면 화상을 입을 수 있습니다.  또한 작동 중 물이 닿으면 파손되어 유리파편이 날아오는 위험이 있기 때문에 주의해야 합니다.

 

 

2. 형광등의 작동원리와 특징

 

◎ 작동원리

형광등은 단순히 닫힌 가스 방전관입니다. 튜브 안에 아르곤 가스와 수은이 들어있어 원자와 전자가 부딪히는 과정에서 자외선을 방출합니다. 이 자외선은 램프 내부표면의 형광물질에 의해 가시광선으로 변환됩니다.

 

◎ 특징

1. 수명: 형광등의 수명은 백열등보다 길며 광열비도 낮습니다. 이는 형광등이 자외선을 흡수한 후 램프 내부 표면의 형광물질에 의해 가시광선으로 변화되기 때문에 효율이 높습니다.

 

2. 효율: 형광등은 소비된 전기 에너지의 약 60%가 자외선으로 전환될 수 있으며, 나머지 에너지는 열로 변환됩니다. 이는 형광등의 효율이 약 24%로 텅스텐 필라멘트 램프의 약 2배입니다.

 

 

3.  LED등의 작동원리와 특징

 

◎ 작동원리

LED등은 전류를 가했을 때 빛을 발하는 반도체소자 원리를 이용한 조명입니다. 어떤 화합물을 쓰느냐에 따라 빛의 색깔이 달라집니다. LED는 주로 갈륨비소, 갈륨인 등으로 만들어지며, 전기 에너지를 빛 에너지로 바꿉니다. 

 

◎ 특징

1. 효율:  LED등의 가장 큰 장점은 효율입니다. 백열등은 5%, 형광등은 40%, LED등은 90%의 에너지 효율을 갖습니다. 

 

2. 수명: LED등의 수명은 다른 조명에 비해 최대 10배까지 긴 편이며, 충격에 대한 내구성도 형광등이나 백열등보다 높아 유지관리비를 아낄 수 있습니다.

 

3. 내구성: LED 등은 자외선이 아니기 때문에 벌레가 모여들지 않으며, 충격에 대한 내구성이 좋습니다. 상업용이나 산업용 조명으로 유리합니다.

 

◎ 주의사항 

LED조명을 구입할 땐 LED의 생산지 광효율 색온도 등을 확인하여 구매합니다.

 

 

결론

 LED등, 백열등, 형광등등 전구의 종류가 다양한 만큼 특징도 다릅니다. 세 가지 등 중 가장 효율이 좋은 것은 LED등으로 수명이 길고, 유지관리가 쉽기 때문에 많은 가정에서 사용하고 있습니다. 각 전구의 특징을 확인해 보고 사용하시면 좋을 것 같습니다.