ネット上では議論があり、LEDはハロゲンよりも熱くなると言う人が多いですね。
一般的なハロゲンヘッドライトのパワーは55kw、フィリップスH7 LEDヘッドライトのパワーは25kw、ハロゲンヘッドライトの明るさは1000ルーメン、LEDヘッドライトの明るさは6000ルーメンと答えた人がいました。 電力が高くて明るさが低いランプは、電力が低くて明るさが高いランプよりも熱くなりますか? これはエネルギー保存の法則に従わないのでしょうか?
CoolMotor は、高出力で低輝度のランプは、低出力で高輝度のランプよりも熱くならないと考えていますが、これはエネルギー保存の法則に従わないからです。
結論は正しいが、問題解決のプロセスは間違っている
質問者の論理を原則的に説明してみます。
LEDランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどはすべて電球、つまり電気エネルギーを光エネルギーに変換する装置です。 エネルギーの単位はジュール（J）、電力の単位はワット（W）です。 1 ワット = 1 ジュール/1 秒、つまり、電力は 1 秒間に 1 ジュールのエネルギーによって行われる仕事であるため、電力と呼ばれます。
電力が高くなるほど、デバイスが消費するエネルギーも多くなります。 たとえば、「一般的なハロゲンヘッドライトの電力は55Wで、フィリップスH7 LEDヘッドライトの電力は25Wです」とすると、ハロゲンランプはより多くの電力を消費し、より多くの作業を行うはずですが、実際にはハロゲンランプから放出される光束はLEDランプよりも低くなります。 エネルギー保存の法則によれば、消費された余分なエネルギーは消え去ることはなく、必然的に他の形態のエネルギーに変換されます。
上記の回答は、ネットユーザーの発言を説明しています。高出力で低輝度のランプは、低出力で明るいランプよりも多くの熱を発生しません。これはエネルギー保存の法則に従わないため、LEDヘッドライトはハロゲンランプよりも熱を発生しないはずです。
この結論は正しいが、結論を出すプロセスは正しくない。 なぜなら、次のような理由も高出力と低輝度を引き起こす可能性があるからだ。
人間の目は、色温度や波長（つまり色）によって光に対する感度が異なります。
人間の目は可視光しか認識できず、変換された不可視光は光束に含まれない。
1. 人間の目は、色温度や波長（つまり色）によって光に対する感度が異なります。
これにより、同じ出力の光でも色温度や色が異なると人間の目には明るさが異なって見え、放射出力が高く光束が低い状況が発生します。 光束を人間の直感と一致させるために、光束の変換に視覚機能を取り入れています。 しかし、3000K の光束は 6500K の光束よりもはるかに低く、これは人間の目の実際の知覚と一致しています。 ハロゲンランプの色温度はわずか 3000K 程度ですが、ほとんどの LED ヘッドライトは 6500K です。 これは、LED ヘッドライトの色温度が低くなることがほとんどない理由も説明しています。色温度を下げると、光束が大幅に減少するからです。
2. 人間の目は可視光しか認識できず、変換された不可視光は光束に含まれない。
光は非常に広い周波数を持つ電磁波であり、人間の目が認識（見る）ことができるのは、一般的に可視光と呼ばれる周波数380～800nmの電磁波のみです。 異なる周波数の電磁波は、私たちの目には異なる色として捉えられます。 上で述べたように、光束の単位は視覚機能と関連しています。 光源が赤外線や紫外線などの目に見えない光を多く発生している場合、これらの光は光束にカウントされませんが、エネルギーは消費します。
それではなぜ、「同じ電力の LED ランプはハロゲンランプよりも発熱量が少ない」という結論が正しいのでしょうか?
ネットユーザーは引用文で「熱い光源と冷たい光源の違い」について言及していましたが、私はこの回答の全体的な論理を整理しました。
冷光源の電気光変換率は30％ですが、放出される光のほとんどすべてが可視光であるため、残りのエネルギーは熱エネルギーに変換されるため、熱が発生します。白熱灯（ハロゲンランプ）の電気光変換率は2％ですが、かなりの部分が目に見えない赤外線に変換されるため、冷光源は実際には冷たくありません。
実際、前半は冷光源が熱を発生する理由を説明するために使用されており、これは正しいのですが、反例を挙げるために熱光源を比較対象として使用している点は間違っています。なぜなら、熱光源とは熱エネルギーによって励起される光源であるという定義を忘れているからです。 つまり、LEDランプとハロゲンランプの発光原理は全く異なります。 ハロゲンランプが光を発することができるのは、それが熱いからです。 フィラメントが熱くなるほど、色温度が高くなり、光束（いわゆる黒体放射）も高くなります。LED ランプの発光原理は単純で、構造内の P/N 接合部に電流が流れると、光の形でエネルギーが放射されます。 光を発するのに自身の熱を必要としません。 逆に、P/N 接合を構築するために使用される材料は高温に耐えられません。 温度が高くなると、P/N 接合が崩壊します。 そのため、LED ランプは熱を非常に恐れます。 現在の技術では、接合部温度が 150℃ を超えると LED ランプが損傷します。
LED には熱を放散するためのファンが必要なのに、ハロゲンランプには必要ないのはなぜかご存知ですか?
LEDは熱を恐れますが、ハロゲンは熱を恐れないので、LEDランプにはファンが装備されています。 LED がハロゲンやキセノンよりも高温になるわけではなく、LED ランプ自体が高温に耐えられないのです。