백열등이 뜨거워지는 이유가 뭔가요?

Question

LED 전구는 뜨겁지 않은데 왜 백열등은 뜨거워지는건가요? 백열등이 뜨거워지는 이유와 LED 전구가 뜨겁지 않은 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

백열등과 LED 전구는 모두 전기를 이용하여 빛을 내는 원리를 가지고 있지만, 그 작동 방식에 차이가 있습니다.

백열등은 필라멘트(filament)라는 가는 금속을 전류로 가열하여 빛을 내는 방식입니다. 필라멘트는 전류가 흐를 때 열을 발생시키기 때문에, 백열등은 사용 시 필라멘트가 매우 뜨거워집니다.

LED 전구는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 발광 다이오드(LED)를 사용하는 방식입니다. LED는 전류가 흐를 때 빛을 내는 특성을 가지고 있지만, 백열등과 같은 열을 발생시키지는 않습니다.

따라서, 백열등이 뜨거워지는 이유는 필라멘트가 전류로 가열되어 열을 발생시키기 때문입니다. 반면, LED 전구가 뜨겁지 않은 이유는 LED가 전기 에너지를 빛 에너지로만 변환하기 때문입니다.

Answer 2

안녕하세요. 류건우 과학전문가입니다.

백열등에 있는 코일 모양의 금속 선으로 된 필라멘트를 단순하게 회로화 한다면 저항으로 보시면 됩니다

필라멘트는 텅스텐으로 되어 있는데 열과 빛이 함께 발생합니다

필라멘트의 경우 최대 섭씨 2000도까지 올라가기 때문에 전구를 직접 손으로 만질 때 조심해야 합니다

그리고 백열등은 저항 원리로 빛을 내기 때문에 효율이 상당히 낮습니다

그래서 에너지 효율이 중요한 요즘 백열 전구보다는 백열등이나 LED가 많이 쓰이고 있습니다

LED의 경우, 저항이 아니라 발광 다이오드 반도체 부품을 이용하며 발광은 전자가 반도체를 통해 빛에너지로 변환되기 때문에 전구와 달리 열에너지를 필요로 하지 않습니다