第一種電気工事士 過去問
令和7年度(2025年) 下期
問12 (一般問題 問12)

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問題

第一種電気工事士試験 令和7年度(2025年) 下期 問12(一般問題 問12) (訂正依頼・報告はこちら)

LEDランプの記述として、誤っているものは。
  • LEDランプはpn接合した半導体に電圧を加えることにより発光する現象を利用した光源である。
  • LEDランプに使用されるLEDチップ(半導体)の発光に必要な順方向電圧は、直流100V以上である。
  • LEDランプの発光原理はエレクトロルミネセンスである。
  • LEDランプには、青色LEDと黄色を発光する蛍光体を使用し、白色に発光させる方法がある。

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この過去問の解説 (3件)

01

LED ( Light Emitting Diode)に関する論説問題です。

 

近年身近になってきたLEDですが、詳しい発光原理は知らなければ解答が難しくなっています。

名称に"ダイオード"が含まれていることから、半導体の一種となります。蛍光灯とは異なる原理で発光しています。

選択肢1. LEDランプはpn接合した半導体に電圧を加えることにより発光する現象を利用した光源である。

正しい記述です。

 

pn接合の半導体に電圧を加えることで電子がエネルギーを受け取り、エネルギーが高い状態になります。このままでは不安定な状態のため、安定であるエネルギーが低い状態へ遷移するタイミングで特定の波長をもつエネルギーを放出し、発光します。

選択肢2. LEDランプに使用されるLEDチップ(半導体)の発光に必要な順方向電圧は、直流100V以上である。

誤った記述です。

 

発光色にもよりますが、だいたい2~3V程度です。

100V以上必要であればパソコンのキーボードなどのバックライトなどには使えませんね。

選択肢3. LEDランプの発光原理はエレクトロルミネセンスである。

正しい記述です。

 

エレクトロルミネセンスとは、電気を直接光に変換される現象で、これを応用してLEDが発光しています。

 

ちなみに白熱電球の発光原理は、フィラメント(電球内部のぐるぐる巻きになっている部分)に電流を流すことで高温に加熱し、その熱によって光を放出しています。そのため、発光部は触れないほど高温になります。

LEDでは電気を直接光に変換できるため、そこまで熱くなりません。

選択肢4. LEDランプには、青色LEDと黄色を発光する蛍光体を使用し、白色に発光させる方法がある。

正しい記述です。

 

現在、白色に発光される最も一般的な手法は青色LED+黄色の蛍光体となります。

他にも方法はありますが、メリット・デメリットを比較するとこの方法が照明としては実用的です。

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02

LEDランプに関しての問題です。

選択肢1. LEDランプはpn接合した半導体に電圧を加えることにより発光する現象を利用した光源である。

誤:LEDランプはpn接合した半導体に電圧を加えることで発行することを利用しています。

選択肢2. LEDランプに使用されるLEDチップ(半導体)の発光に必要な順方向電圧は、直流100V以上である。

正:LEDランプに使用されるLEDチップの発光に必要な順方向の電圧は2~3Vとなっています。

選択肢3. LEDランプの発光原理はエレクトロルミネセンスである。

誤:LEDランプの発行原理はエレクトロルミネセンスというモノになります。

選択肢4. LEDランプには、青色LEDと黄色を発光する蛍光体を使用し、白色に発光させる方法がある。

誤:LEDランプは青色LEDと黄色を発光させて蛍光体を使用して、白色に見せています。

まとめ

LEDランプに関する問題でした。

実用されてから久しいですが、この機会に原理を覚えましょう。

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03

この問題は、LEDランプについての記述が誤っているもの選択する問題です。

 

LEDランプとは、LED(発光ダイオード)を光源として使用するランプです。

pn接合した半導体に順方向の電圧を加えると光を発する性質を利用しています。

 

<主な特徴>

特徴内容
発光原理pn接合半導体に順方向電圧を加えるエレクトロルミネセンス
消費電力白熱電球などに比べて小さい
寿命非常に長い
発熱白熱電球より少ない
点灯速度点灯・消灯が早い
光色電球色・昼白色・昼光色などがある

選択肢1. LEDランプはpn接合した半導体に電圧を加えることにより発光する現象を利用した光源である。

不正解(適切)

 

この回答はLEDランプについての特徴として適切です。

選択肢2. LEDランプに使用されるLEDチップ(半導体)の発光に必要な順方向電圧は、直流100V以上である。

正解(不適切)

 

LEDの順方向電圧は「2~3V」です。

家庭用100V対応LEDランプは、これはLEDチップそのものが100Vで発光しているわけではありません。

内部の電源回路(LEDドライバ)で交流100VをLEDが動作できる電圧・電流に変換しています。

選択肢3. LEDランプの発光原理はエレクトロルミネセンスである。

不正解(適切)

 

この回答はLEDランプについての特徴として適切です。

選択肢4. LEDランプには、青色LEDと黄色を発光する蛍光体を使用し、白色に発光させる方法がある。

不正解(適切)

 

この回答はLEDランプについての特徴として適切です。

まとめ

この問題は、LEDランプに関する問題でした。

 

LEDチップの電圧」と「LEDランプの電源電圧」を混同しないよう注意が必要です。

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