照明15【電験3種 機械】照明用光源の性能評価(ランプ効率・演色性・色温度・保守率)の正誤判定!平成23年度 A問題11 完全解説

電験3種 機械科目【照明】平成23年度 A問題11 照明用光源の性能評価(論説)

今回は平成23年度 機械科目 A問題11を解説します。ランプ効率・演色性・ランプ寿命・色温度・保守率など、照明用光源の性能評価に関する記述の誤りを見つける問題です。

色温度は光色を表す指標で、同一光色を示す黒体の温度〔K〕で示されますが、色温度が低いほど赤みを帯びて暖かく感じ、高いほど青みを帯びて涼しく感じます。「高いほど赤みを帯び暖かく感じる」とする記述が誤りです。

目次

平成23年度 機械科目 A問題11: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 機械科目 照明 平成23年度 A問題11 問題文
平成23年度 機械科目 A問題11 問題文

電験3種 機械科目 【照明】 平成23年度 A問題11

 照明用光源の性能評価と照明施設に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ.

(1)ランプ効率は,ランプの消費電力に対する光束の比で表され,その単位は〔lm/W〕である.

(2)演色性は,物体の色の見え方を決める光源の性質をいう.光源の演色性は平均演色評価数(Ra)で表される.

(3)ランプ寿命は,ランプが点灯不能になるまでの点灯時間と光束維持率が基準値以下になるまでの点灯時間とのうち短い方の時間で決まる.

(4)色温度は,光源の光色を表す指標で,これと同一の光色を示す黒体の温度〔K〕で示される.色温度が高いほど赤みを帯び,暖かく感じる.

(5)保守率は,照明施設を一定期間使用した後の作業面上の平均照度の,新設時の平均照度に対する比である.なお,照明器具と室の表面の汚れやランプの光束減退によって照度が低下する.

(1)ランプ効率は、ランプの消費電力に対する光束の比で表され、その単位は〔lm/W〕である。
(2)演色性は、物体の色の見え方を決める光源の性質をいう。光源の演色性は平均演色評価数(Ra)で表される。
(3)ランプ寿命は、ランプが点灯不能になるまでの点灯時間と光束維持率が基準値以下になるまでの点灯時間とのうち短い方の時間で決まる。
(4)色温度は、光源の光色を表す指標で、これと同一の光色を示す黒体の温度〔K〕で示される。色温度が高いほど赤みを帯び、暖かく感じる。
(5)保守率は、照明施設を一定期間使用した後の作業面上の平均照度の、新設時の平均照度に対する比である。なお、照明器具と室の表面の汚れやランプの光束減退によって照度が低下する。

出題のポイント:照明性能の5つの評価軸を区別する

ランプ効率、演色性、ランプ寿命、色温度、保守率の定義と、低色温度の暖色から高色温度の青白色までを示す図
5つの評価軸を整理し、色温度の数値と暖冷感の対応を確認します。

ランプ効率、演色性、寿命、色温度、保守率は、それぞれ定義と単位・評価方法を組にして判定します。色温度は低いほど赤みがあり暖かく、高いほど青白く涼しく感じる点が最重要です。

ポイント解説:色温度の高低と光色の関係を正す

黒体の温度上昇と光色、2700Kの暖色から6500Kの青白色までの色温度スケールと正誤比較
低いKは赤み・暖かい、高いKは青み・涼しいが正しい対応です。

ランプ効率・演色性・ランプ寿命・保守率はいずれも正しい記述です。誤りは色温度に関する記述で、色温度と赤み・青みの対応が逆になっています。

色温度は同一光色を示す黒体の温度〔K〕で表され、色温度が低いほど赤みを帯びて暖かく感じ、高いほど青みを帯びて涼しく感じます(例:白熱電球は低色温度で赤み、昼光色蛍光灯は高色温度で青み)。

問題の解説:色温度の記述が逆なので選択肢(4)

平成23年度機械A問題11の5記述を判定し、色温度が高いほど赤みという選択肢4を誤りと示す図
誤っているのは選択肢(4)です。

STEP1 (1)〜(3)・(5)の記述を確認する

(1)ランプ効率=光束/消費電力〔lm/W〕は正しい定義です。

(2)演色性は平均演色評価数(Ra)で表される、という記述も正しいです。

(3)ランプ寿命は点灯不能になるまでの時間と光束維持率が基準値以下になるまでの時間の短い方、という定義も正しいです。

(5)保守率=使用後の平均照度/新設時の平均照度、という定義も正しいです。

STEP2 (4)の色温度の記述を検証する

色温度は同一光色を示す黒体の温度〔K〕で表される、という前半は正しいです。

しかし「色温度が高いほど赤みを帯び、暖かく感じる」という後半はです。色温度が高いほど青白い光になり、涼しく(クールに)感じます。

STEP3 誤っている記述を特定する

したがって、大小関係が逆になっている(4)が誤りです。

答え:(4)

💡 覚え方
色温度が低い=赤み・暖かい(例:白熱電球約2800K)。色温度が高い=青み・涼しい(例:昼光色約6500K)。

⚠️ よくある間違い
色温度と赤み・青みの対応を「高いほど暖色」と覚えてしまわない。低色温度=暖色、高色温度=寒色が正しい対応。

まとめ

(1)〜(3)(5)正しい記述
(4)前半色温度の定義は正しい
(4)後半「高いほど赤み」が誤り(実際は低いほど赤み)
答え(4)

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