電熱器に用いられる石英ヒーター
石英ヒーターというのはあまり聞きなれない言葉かもしれませんが、電熱器として身近なところでもよく使われています。
もっとも多いのがこたつかもしれません。
電源を入れると赤く発光して暖かくなりますが、これは石英ヒーターが利用されていることが多いです。
石英とは一種のガラスであって、これは外側が石英の管で覆われていることからこのように呼ばれますが、別に石英自体が発熱しているわけではありません。
内部はどのようになっているのかと言えば、よく見ると金属線が封入されています。
一般的に金属は電気抵抗が低く電気を通しやすいですので、電気エネルギーを熱エネルギーに変換することには向いていません。
ところがある種の合金は、金属の割には電気抵抗が高く、電気を通すと発熱しやすい傾向を持ちます。
ニクロム線と呼ばれるものはその代表例で、これはニッケルとクロムの合金です。
ニッケルもクロムも、純粋なものは非常に電気を通しやすいのですが、適切な割合で合金にしてやると不思議なことに抵抗値がアップします。
ただ、最近のヒーターにはニクロム線ではなくよりよい特性を持った別の合金が使われたりもしていて、由来からしますとニクロム線ではなくなっているのですが、それでもニクロムと呼ばれることは多くあります。
通電すると赤く発光しますが、暖かさを感じるのはむしろ目には見えない赤外線であって、それを多く発生させる特徴を持っていますので効率的です。