關於交流電頻率的理解。一個燈泡在50Hz交流電下一秒真的閃了100次嗎?

艾小城

螞蟻科學平臺

頻率,是單位時間內完成周期性變化的次數。我國使用的電是一種正弦交流電,其頻率是50Hz,即一秒鐘內做了50次從最大正向電流到最大反向電流的週期性變化。每個週期為1/50秒,及0.02秒。所以在一秒內,流過燈絲的電流確實經歷了100次變向。

而燈泡是根據電流的熱效應原理製成的。燈泡接上額定的電壓後,電流通過燈絲而被加熱到白熾狀態(2000C以上),發熱發光。

人眼對閃爍的最高感知頻率為60Hz,因此有人說人應該看得到燈光的閃爍。但是,不同環境下這個感知頻率在變化,而且,

燈絲升溫到白熾狀態所需的時間十分之短,況且在如此短的時間間隔內,燈絲(一般為鎢絲)被加熱後甚至還沒有完全恢復原態就要經受下一次的電流。

所以我們感受不到燈泡的閃爍。


螞蟻科學

所有回答全部錯誤,家裡用的雖然是交流電,但是用的是單相的----一根火線+一根零線,單相沒得負向電壓。所以50赫茲就是50次。單相電的時候,有一半時間是沒電滴,別誤導人!


夏不呆

答:理論上是的,實際上大多數燈,包括白熾燈和熒光燈,都看不到閃爍。


50Hz的交流電,在一個週期內達到電壓峰值2次,一秒就是100次,對於電燈來說,相當於“閃爍”100次,實際過程並不是這樣的。




原因:

燈泡的發光並非沒有延遲,比如白熾燈以高溫輻射來發光,熒光燈以燈泡內壁的熒光粉,受到紫外線的激發而發光。

其過程是存在延遲的,白熾燈的燈絲不可能在0.01內得到冷卻,熒光物質的能量也是連續釋放的。

所以我們關燈時,都有一個延時才徹底熄滅。在“閃爍”的一個週期內,還沒等前面的發光峰值掉下來,下一次的發光峰值已經開始充能並釋放光子。





艾伯史密斯

首先說下結論1:白熾燈泡不會閃爍一百次的,而是根本不會閃爍。燈絲之所以發光,不是因為有電流經過而發光,而是因為燈絲髮熱到一定溫度,因為溫度高才發光的,燈絲被加熱到這個溫度,在0.02秒之內溫度都沒來得及下降就又被下半個週期的電流加熱了,所以不會有閃爍。

結論二:LED燈如果直接接交流電,那麼是會有閃爍的。可是,我們都知道,LED是發光二極管受電流激發而發光的,可是二極管特性就是單向通電,逆向不通電的,所以只是閃爍50次。

結論三:很多LED燈都是有整流電路的,將交流轉化成直流以後才接到LED上的,由於電路中引入了電容等穩壓電路,實際電壓和電流都是比較穩定的,沒有什麼波動,所以,大多數LED燈也不會有閃爍。

結論四:日光燈啟輝器損壞的時候,可能會出現閃爍,這是因為啟輝器中的雙金屬片有節奏地通斷所造成的,而不是因為交流電流波動所引起。


鷗洋10

白熾燈是電能轉成熱能進而發光,50赫茲情況下,白熾燈來不及降溫,所以基本看不到閃爍,但理論上也會有一秒100次的亮到輕微變暗的過程,每個週期有兩次正弦波峰值和零點,所以一秒是100次。

日光燈是電能直接轉換為光能,有電流就亮,沒電流就滅,最簡單的日光燈電路,通過燈管內的電流也是50赫茲,一秒100次零點,閃爍100次。

簡單的LED燈電路,一般是有半波整流,50赫茲正弦波交流電整流成100赫茲的半波直流電,如果沒有加電容,一秒也有100次到零點,閃爍100次。如果加了電容,不考慮紋波,濾波之後變成平直的直流電,那就不會有閃爍。現在家用LED一般都沒有閃爍,至少我家的不會。


shen_haixin

對於燈泡來說,沒有“頻閃”的概念。

因為燈泡的工作原理是鎢絲的熱效應發光,而熱,和“力”一樣,具有“慣性”,這就是“熱慣性”。

比如,你把一個電爐斷電,電爐絲不是馬上變黑,而是由紅變為暗紅,再慢慢變黑。

燈泡在工作中,理論上會有“斷電”的時刻,但是由於“熱慣性”的存在,燈泡是不會“閃”100次的,而是“長明”。

但是如果是日光燈,就會出現“頻閃”。

日光燈是靠“氣體”在電壓的擊穿下工作,所以,零電壓會影響日光燈的正常工作。

由於頻率很快,所以,人的眼睛【其實是大腦】感覺不到日光燈在“頻閃”,但是視覺細胞卻會很疲勞,這就是人們在日光燈下讀書寫字,時間長了會覺得“眼睛”不舒服的原因。

為了消除日光燈的“頻閃”,人們製造出了“防近視”燈。

防近視燈原理很簡單,在日光燈電路中串聯電容,利用電容的充放電消除“零電壓”。

電路中串聯電容,還可以起到“移相”作用,讓兩個日光燈管的電流初相角相差90°,這樣,就會消除“頻閃”了。


王俊傑猛

這是一道題標準的中學物理題目。交流電50hz,也就是電流方向變了100次,電流大小每時每刻都在變,所以按道理講燈泡的亮度一直在變化。

如果有高速攝像機的話,是可以看到燈泡閃爍、忽明忽暗的場景。

但是我們知道,普通的白熾燈它的發光原理就是:通電加熱鎢絲,而高溫會產生熱輻射,一定溫度後會發出可見光。

所以核心就是溫度,而當電流從峰值下來時,溫度就會下降,不過這個過程是相當快的。也就是說還沒等鎢絲完全冷下來(暗下來),下一波電流又上來了

家裡有白熾燈的朋友,當關掉開關後,燈不是立馬就變黑的,還要亮一會會時間。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普

白熾燈不會閃,燈絲溫度變化沒頻率變化快,燈絲還來不及冷卻又被加熱了,所以看不到閃爍。但是節能燈就能很明顯感覺到閃爍,不信你在節能燈下手指左右擺動看看,能看到手指運動軌跡是不連續的。但是發展到第三代的LED照明,由於LED驅動有電容的緩衝作用,我們的LED一樣能夠連續發光而不會閃爍。


選擇重要過努力

看了很多人的回答,我感覺很搞笑,聰明反被聰明誤。

燈泡暫且討論鎢絲白熾燈吧,通電一秒內有沒有閃100次這個問題其實不是從交流電的頻率這個方向是解釋,而是從白熾燈發光原理去解釋。白熾燈通電後,鎢絲電阻大,從而產生了高溫,高溫使得鎢絲金屬原子的外層電子吸收能量後發生躍遷,從而產生電磁輻射,釋放出光子,然後就發光了,說白了就是高溫產生的熱輻射,而波長恰好在可見光區,所以就發光了。

接下來就是解釋燈絲會不會在一秒內閃100次,答案是顯然不會。鎢絲通電瞬間達到2000℃的高溫,1秒鐘的時間都不夠冷卻至熱輻射產生的波長在紅外區,也就是是說鎢絲通電後瞬間產生高溫發光,斷電後一秒內燈都還是亮的,只是越來越暗而已,然而時間太短,人眼的感覺是瞬間變黑(也就是所謂的閃),然而交流電一秒鐘的電壓有100次峰值,相當於一秒內加熱鎢絲100次,你覺得燈絲的溫度會有降溫的過程嗎?可以說溫差絕對在100℃以內,相對於2000℃的高溫,可以說沒任何影響,所以燈絲是持續發光。

再舉個更搞笑的例子,電磁爐也是靠交流電與鍋的電磁感應,讓鍋底的金屬原子的電子震盪,從而產生渦流,然後發熱。你覺得你家的鍋一秒內會有100次升溫降溫的過程嗎?只要你把功率開大,鍋都會燒紅,然後還能發光


瓦爾登湖

燈泡發光的原理是電能轉化成熱能,使燈絲熾熱發出可見光,從交流電頻率波相分析是不間斷的正弦波,也就是說電能轉化成熱能的過程從沒間斷過,故不會頻閃,日光燈是電子流發光,這與交流電頻率有直接關係,日光燈會有頻閃現象,不足之處見諒。


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