关于交流电频率的理解。一个灯泡在50Hz交流电下一秒真的闪了100次吗?

艾小城

蚂蚁科学平台

频率,是单位时间内完成周期性变化的次数。我国使用的电是一种正弦交流电,其频率是50Hz,即一秒钟内做了50次从最大正向电流到最大反向电流的周期性变化。每个周期为1/50秒,及0.02秒。所以在一秒内,流过灯丝的电流确实经历了100次变向。

而灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定的电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000C以上),发热发光。

人眼对闪烁的最高感知频率为60Hz,因此有人说人应该看得到灯光的闪烁。但是,不同环境下这个感知频率在变化,而且,

灯丝升温到白炽状态所需的时间十分之短,况且在如此短的时间间隔内,灯丝(一般为钨丝)被加热后甚至还没有完全恢复原态就要经受下一次的电流。

所以我们感受不到灯泡的闪烁。


蚂蚁科学

所有回答全部错误,家里用的虽然是交流电,但是用的是单相的----一根火线+一根零线,单相没得负向电压。所以50赫兹就是50次。单相电的时候,有一半时间是没电滴,别误导人!


夏不呆

答:理论上是的,实际上大多数灯,包括白炽灯和荧光灯,都看不到闪烁。


50Hz的交流电,在一个周期内达到电压峰值2次,一秒就是100次,对于电灯来说,相当于“闪烁”100次,实际过程并不是这样的。




原因:

灯泡的发光并非没有延迟,比如白炽灯以高温辐射来发光,荧光灯以灯泡内壁的荧光粉,受到紫外线的激发而发光。

其过程是存在延迟的,白炽灯的灯丝不可能在0.01内得到冷却,荧光物质的能量也是连续释放的。

所以我们关灯时,都有一个延时才彻底熄灭。在“闪烁”的一个周期内,还没等前面的发光峰值掉下来,下一次的发光峰值已经开始充能并释放光子。





艾伯史密斯

首先说下结论1:白炽灯泡不会闪烁一百次的,而是根本不会闪烁。灯丝之所以发光,不是因为有电流经过而发光,而是因为灯丝发热到一定温度,因为温度高才发光的,灯丝被加热到这个温度,在0.02秒之内温度都没来得及下降就又被下半个周期的电流加热了,所以不会有闪烁。

结论二:LED灯如果直接接交流电,那么是会有闪烁的。可是,我们都知道,LED是发光二极管受电流激发而发光的,可是二极管特性就是单向通电,逆向不通电的,所以只是闪烁50次。

结论三:很多LED灯都是有整流电路的,将交流转化成直流以后才接到LED上的,由于电路中引入了电容等稳压电路,实际电压和电流都是比较稳定的,没有什么波动,所以,大多数LED灯也不会有闪烁。

结论四:日光灯启辉器损坏的时候,可能会出现闪烁,这是因为启辉器中的双金属片有节奏地通断所造成的,而不是因为交流电流波动所引起。


鸥洋10

白炽灯是电能转成热能进而发光,50赫兹情况下,白炽灯来不及降温,所以基本看不到闪烁,但理论上也会有一秒100次的亮到轻微变暗的过程,每个周期有两次正弦波峰值和零点,所以一秒是100次。

日光灯是电能直接转换为光能,有电流就亮,没电流就灭,最简单的日光灯电路,通过灯管内的电流也是50赫兹,一秒100次零点,闪烁100次。

简单的LED灯电路,一般是有半波整流,50赫兹正弦波交流电整流成100赫兹的半波直流电,如果没有加电容,一秒也有100次到零点,闪烁100次。如果加了电容,不考虑纹波,滤波之后变成平直的直流电,那就不会有闪烁。现在家用LED一般都没有闪烁,至少我家的不会。


shen_haixin

对于灯泡来说,没有“频闪”的概念。

因为灯泡的工作原理是钨丝的热效应发光,而热,和“力”一样,具有“惯性”,这就是“热惯性”。

比如,你把一个电炉断电,电炉丝不是马上变黑,而是由红变为暗红,再慢慢变黑。

灯泡在工作中,理论上会有“断电”的时刻,但是由于“热惯性”的存在,灯泡是不会“闪”100次的,而是“长明”。

但是如果是日光灯,就会出现“频闪”。

日光灯是靠“气体”在电压的击穿下工作,所以,零电压会影响日光灯的正常工作。

由于频率很快,所以,人的眼睛【其实是大脑】感觉不到日光灯在“频闪”,但是视觉细胞却会很疲劳,这就是人们在日光灯下读书写字,时间长了会觉得“眼睛”不舒服的原因。

为了消除日光灯的“频闪”,人们制造出了“防近视”灯。

防近视灯原理很简单,在日光灯电路中串联电容,利用电容的充放电消除“零电压”。

电路中串联电容,还可以起到“移相”作用,让两个日光灯管的电流初相角相差90°,这样,就会消除“频闪”了。


王俊杰猛

这是一道题标准的中学物理题目。交流电50hz,也就是电流方向变了100次,电流大小每时每刻都在变,所以按道理讲灯泡的亮度一直在变化。

如果有高速摄像机的话,是可以看到灯泡闪烁、忽明忽暗的场景。

但是我们知道,普通的白炽灯它的发光原理就是:通电加热钨丝,而高温会产生热辐射,一定温度后会发出可见光。

所以核心就是温度,而当电流从峰值下来时,温度就会下降,不过这个过程是相当快的。也就是说还没等钨丝完全冷下来(暗下来),下一波电流又上来了

家里有白炽灯的朋友,当关掉开关后,灯不是立马就变黑的,还要亮一会会时间。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普

白炽灯不会闪,灯丝温度变化没频率变化快,灯丝还来不及冷却又被加热了,所以看不到闪烁。但是节能灯就能很明显感觉到闪烁,不信你在节能灯下手指左右摆动看看,能看到手指运动轨迹是不连续的。但是发展到第三代的LED照明,由于LED驱动有电容的缓冲作用,我们的LED一样能够连续发光而不会闪烁。


选择重要过努力

看了很多人的回答,我感觉很搞笑,聪明反被聪明误。

灯泡暂且讨论钨丝白炽灯吧,通电一秒内有没有闪100次这个问题其实不是从交流电的频率这个方向是解释,而是从白炽灯发光原理去解释。白炽灯通电后,钨丝电阻大,从而产生了高温,高温使得钨丝金属原子的外层电子吸收能量后发生跃迁,从而产生电磁辐射,释放出光子,然后就发光了,说白了就是高温产生的热辐射,而波长恰好在可见光区,所以就发光了。

接下来就是解释灯丝会不会在一秒内闪100次,答案是显然不会。钨丝通电瞬间达到2000℃的高温,1秒钟的时间都不够冷却至热辐射产生的波长在红外区,也就是是说钨丝通电后瞬间产生高温发光,断电后一秒内灯都还是亮的,只是越来越暗而已,然而时间太短,人眼的感觉是瞬间变黑(也就是所谓的闪),然而交流电一秒钟的电压有100次峰值,相当于一秒内加热钨丝100次,你觉得灯丝的温度会有降温的过程吗?可以说温差绝对在100℃以内,相对于2000℃的高温,可以说没任何影响,所以灯丝是持续发光。

再举个更搞笑的例子,电磁炉也是靠交流电与锅的电磁感应,让锅底的金属原子的电子震荡,从而产生涡流,然后发热。你觉得你家的锅一秒内会有100次升温降温的过程吗?只要你把功率开大,锅都会烧红,然后还能发光


瓦尔登湖

灯泡发光的原理是电能转化成热能,使灯丝炽热发出可见光,从交流电频率波相分析是不间断的正弦波,也就是说电能转化成热能的过程从没间断过,故不会频闪,日光灯是电子流发光,这与交流电频率有直接关系,日光灯会有频闪现象,不足之处见谅。


分享到:


相關文章: