光束とは
光束は光源が出す光の量で、単位はlm(ルーメン)です。明るさは、面に届く照度lxと消費電力Wを分けて考えます。

同じ消費電力の照明でも、机の上が同じ明るさになるとは限りません。器具が出す光と、作業する面へ届く光を分けます。
| 項目 | 要点 |
|---|---|
| 光束 | lm:光の総量 |
| 照度 | lx:面に届く光束密度(1lx=1lm/m²) |
| 光度 | cd:特定方向の光の強さ |
| 輝度 | cd/m²:見る方向から見た面の輝き |
| 発光効率 | lm/W |
| 照度計算 | 式 |
|---|---|
| 点光源の直下 | E=I/r²〔lx〕(I:光度〔cd〕、r:距離〔m〕) |
| 入射角θの水平面 | E=I·cosθ/r² |
| 光束法(平均照度) | E=F·N·U·M/A(F:1灯の光束、N:灯数、U:照明率、M:保守率、A:面積) |
| 推奨維持照度の例 | 学校の教室(机上面)300lx(JIS Z 9110) |
| 光源・器具 | 特徴 |
|---|---|
| LEDランプ | 発光効率が高く長寿命。点灯直後から明るい |
| ハロゲン電球 | 白熱電球の一種。小形で高輝度 |
| 高圧ナトリウムランプ | 橙白色で効率が高い。演色性は低め。道路・トンネルなど |
| メタルハライドランプ | 演色性がよい。体育館・スタジアムなど |
| HIDランプ全般 | 安定器が必要。安定まで数分かかり、消灯直後はすぐ再点灯しにくい |
| S形表示の器具 | 断熱材施工天井に埋め込んで使える |
| 耐圧防爆形器具 | 可燃性ガスなどの爆発の危険がある場所に使う |
基本の仕組み

光束は光の量で、単位はlm(ルーメン)です。照度は照らされる面に届く光の程度で、単位はlx(ルクス)です。消費電力のWは電気を使う割合を表し、明るさの単位ではありません。
例えば光束の表示が同じ器具でも、配光や取り付け位置が違えば机に届く光は変わります。器具の仕様だけでなく、どの作業面を照らすかまで考えて選びます。
省電力であることと、必要な場所を十分照らせることは別に確認します。Wの数字だけで照明の明るさを比較しないようにします。
LEDは、pn接合の半導体に順方向電圧(チップ1個で数V)を加えると発光するエレクトロルミネセンスの光源です。白色LEDは青色LEDと黄色の蛍光体を組み合わせる方式が一般的で、発光効率は白熱電球より高くなります。
光の量と照明の選択

光束は光源から出る光の総量〔lm〕、照度は面に入る光束の密度〔lx=lm/m²〕、光度は特定方向の光の強さ〔cd〕、輝度はある方向から見た面の輝き〔cd/m²〕です。点光源の直下の照度はE=I/r²で、距離が2倍になると照度は1/4になります。
発光効率は光束lmを消費電力Wで割ったlm/Wです。照明器具は明るさだけでなく用途に適した防雨・防爆・耐塩害・耐衝撃などの構造を写真から識別します。可燃性ガスのおそれのある場所では通常の屋内器具をそのまま使えません。
試験に出る
- 光束は光の量で単位はlm、照度は面に届く光の程度で単位はlx。
- 消費電力Wは明るさの単位ではなく、電気を使う割合を表す。
- 光束が同じでも、配光や取付け位置で机に届く光は変わる。
- 省電力であることと、必要な場所を十分照らせることは別。
- LEDは半導体素子で、白熱灯・蛍光灯とは発光原理が異なる。
- 点光源直下の照度はE=I/r²。距離2倍で照度は1/4。
- 照度は被照面の色に関係せず、当たる光束で決まる(1lx=1lm/m²)。
- LEDの発光原理はエレクトロルミネセンス(ホトルミネセンスではない)。
重要な言葉
- 光束
- 光源が出す光の量。単位はlm(ルーメン)。
- 照度
- 照らされる面に届く光の程度。単位はlx(ルクス)。
- 配光
- 照明器具が光をどの方向へどれだけ配るかの性質。
- 光度
- 光源からある方向へ出る光の強さ。単位はcd(カンデラ)。
- 輝度
- ある方向から見た発光面や反射面の輝きの程度。単位はcd/m²。
確認問題
確かめよう机の作業面の明るさを表す単位はW?
lxです。Wは消費電力、lmは光束です。
消費電力Wが大きい照明ほど、机の上が必ず明るくなる。
光束が同じ器具でも、配光や取付け位置で机に届く光は変わる。
光度が一定の点光源から被照面までの距離が2倍になると、照度は1/2倍になる。
LEDランプの発光原理は、ホトルミネセンスである。
照らされる面に届く光の程度を表す単位は?
LEDの発光原理として正しいものは?
床面上2mの高さに光度1000cdの点光源がある。点光源直下の床面照度〔lx〕は?
同じの照明でも、机の上が同じ明るさになるとは限りません。器具が出す光と、作業する面へ届く光を分けます。
光束は光の量で、単位はlm(ルーメン)です。照度は照らされる面に届く光の程度で、単位は(ルクス)です。消費電力のは電気を使う割合を表し、明るさの単位ではありません。
例えば光束の表示が同じ器具でも、配光や取り付け位置が違えば机に届く光は変わります。器具の仕様だけでなく、どのを照らすかまで考えて選びます。
省電力であることと、必要な場所を十分照らせることは別に確認します。の数字だけで照明の明るさを比較しないようにします。
は、pn接合の半導体に順方向電圧(チップ1個で数V)を加えると発光するエレクトロルミネセンスの光源です。白色LEDは青色LEDと黄色の蛍光体を組み合わせる方式が一般的で、発光効率は白熱電球より高くなります。
出典・参考資料
試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。
- 電気技術者試験センター:第一種 ↗
- 電気技術者試験センター:第二種 ↗
- 学科問題・解答と使用条件 ↗
- 電気技術者試験センター:第一種の学科出題範囲・受電設備の範囲 ↗
- HIOKI:接地抵抗計と測定方式の説明 ↗
- HIOKI:高圧受電設備の測定と測定器の使い分け ↗
- 電気技術者試験センター:第一種学科・電気応用の出題範囲 ↗
- Panasonic:光束と照度の違い ↗
- 電気技術者試験センター:第一種電気工事士試験の範囲 ↗
- GSユアサ:鉛蓄電池の安全な取扱い ↗
- GSユアサ:バッテリーのメンテナンス ↗
- e-Gov法令検索:電気設備に関する技術基準を定める省令 ↗(第58条(低圧の電路の絶縁性能))
編集:Pinternet Works · 更新日:
教材の編集方針・訂正について
