電子の運動12【電験3種理論】紫外線ランプの構造と動作（電極・希ガス・陰極・蛍光ランプ）を判別する！平成29年度 A問題12 完全解説

2026年7月14日

電験3種理論科目【電磁気（電子の運動）】平成29年度 A問題12 両端の電極＋希ガス封入、陰極から電子放出で放電、蛍光ランプは紫外線を可視光に変換

今回は平成29年度理論科目 A問題12を解説します。紫外線ランプの構造（両端の部品・封入ガス・電子が出る電極）と、蛍光ランプで紫外線を何に変換するかを問う穴埋め問題です。

ランプの両端には電極があり、管内には希ガスと微量の水銀が封入されています。陰極から出た電子が放電を起こし、水銀が紫外線を放出。蛍光ランプは管の内側に蛍光物質を塗り、紫外線を可視光に変換したものです。

出題のポイント

平成29年度理論科目 A問題12：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種理論科目電子の運動平成29年度 A問題12 問題文 — 平成29年度理論科目 A問題12 問題文

電験3種理論科目【電子理論（電子の運動）】平成29年度 A問題12

　次の文章は、紫外線ランプの構造と動作に関する記述である。

　紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた(ア)からなり、ガラス管内には数百パスカルの(イ)及び微量の水銀が封入されている。両極間に高電圧を印加すると、(ウ)から出た電子が電界で加速され、(イ)原子に衝突してイオン化する。ここで生じた正イオンは電界で加速され、(ウ)に衝突して電子をたたき出す結果、放電が安定に持続する。管内を走行する電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線の光子を放出して安定な状態に戻る。さらに(エ)はガラス管の内側の面にある種の物質を塗り、紫外線を(オ)に変換するようにしたものである。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(ア) (イ) (ウ) (エ) (オ)
(1) 磁極酸素陰極マグネトロンマイクロ波
(2) 電極酸素陽極蛍光ランプ可視光
(3) 磁極希ガス陰極進行波管マイクロ波
(4) 電極窒素陽極赤外線ヒータ赤外光
(5) 電極希ガス陰極蛍光ランプ可視光

	(ア)	(イ)	(ウ)	(エ)	(オ)
(1)	磁極	酸素	陰極	マグネトロン	マイクロ波
(2)	電極	酸素	陽極	蛍光ランプ	可視光
(3)	磁極	希ガス	陰極	進行波管	マイクロ波
(4)	電極	窒素	陽極	赤外線ヒータ	赤外光
(5)	電極	希ガス	陰極	蛍光ランプ	可視光

ポイント解説：両端の電極＋希ガス、陰極から電子放出、蛍光ランプで紫外線→可視光

紫外線ランプはガラス管の両端に電極（(ア)）を設け、管内に希ガス（(イ)＝アルゴン等の不活性ガス。酸素だと放電・水銀と反応し不適）と微量の水銀を封入する。高電圧をかけると陰極（(ウ)）から電子が飛び出し、希ガス原子に衝突してイオン化。生じた正イオンが陰極に衝突して電子をたたき出すことで放電が持続する。

走行する電子が水銀原子に衝突すると水銀が励起され、紫外線の光子を放出する。この紫外線を利用するのが紫外線ランプ。一方、蛍光ランプ（(エ)）はガラス管の内側に蛍光物質を塗り、紫外線を可視光（(オ)）に変換して照明に使う。よって(ア)電極・(イ)希ガス・(ウ)陰極・(エ)蛍光ランプ・(オ)可視光の(5)。