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


真的闪烁了100次,只是速度太快,大约1毫秒,人眼根本无法感知而已。

就像车轮转速很快时,我们几乎看不到车轮子动,感觉像静止的一样。相信大家都有过拿手机拍摄那种老式彩电或者电脑屏的经历,一拍就出来一条一条的横条纹。这就是因为屏幕的刷新速率,比相机的快门速率慢的原因。所以,现在的LED灯,因为是冷光源,所以真的是在1秒内闪烁了100次!即便是现在,很多相机都还有避免50HZ和60HZ闪烁的功能,就是为了进一步避免这种明暗光条带的。

当然了,白炽灯是利用加热灯丝发光,所以即便短时间内电流变化方向,灯丝也仍然会保留热量发光,而不会像LED灯一样,中间有极小的间隙没有光线发出来。

其实,从物理学的交流的原理,我们更容易理解这种闪烁现象。交流电是发电机发出来的,线圈转动一圈,电流矢量不断改变,其值从最大变为最小,方向也从正反转,1秒内转50圈(50HZ),就以为着电流值有100次经过零点的时候,故而也有100次闪烁。


精彩视频片断余小波


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


题主说的灯泡应该是传统的白炽灯。这种灯在50Hz交流电下工作的情况可用下面的图来说明:看到这幅图可能有人会说,这分明是桥式整流滤波后的波形,怎么就成了温度变化图?

这要从白炽灯的交流工作过程说起:白炽灯是靠电流通过灯絲时产生的热量来发光的。当没有电流时,灯絲失去能量来源,就不会产生新的热量。而50Hz的交流电在一秒钟内,会有100次电流瞬间为0的情况。此刻尽管不会产生新热量,但原有热量不可能在瞬间散尽,灯絲越粗、单位面积通过的电流越大、散热所需时间越长。这个散热过程就好像滤波电容放电一样,正好填补了波形的中断下凹部分,这就使得灯絲能够始终维持高温发光状态,避免了瞬间断电形成的强烈闪烁。但亮度的细微波动还是会有的,而且也是难以避免的,不可能像直流电那样成为一条直线。用肉眼去观察,由于视觉暂留效应我们不会有仼何感觉。如果用一张白纸盖住灯泡,然后用手机观察,频闪的波纹还是明显的,但这种亮度强弱的小幅变化,对人的视觉感受影响很小。

但LED灯珠就不同了,尽管在断电的瞬间芯片溫度也不会马上降下来,但这些热量和发光一点关系也没有。电流中断发光活动立刻就会停止(否则LED大屏幕就会出现图像拖尾现象),所以LED灯具是否存在频闪,完全取决于驱动所提供电流的质量。以上是我的回答。


四重奏6028217


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


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。




好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


是的,真的闪烁100次,下面是解释为什么!

家里用的电是这种单相交流电,每个周期0.02秒,1秒50个周期,一个周期电流变化2次,所以整个1秒时间内电流是变化了100次。

不过电压大小呢,几乎是每时每刻都在变化,其实电流大小也是,例如下面这张图,如果某一时刻电流的大小是0,所以此时灯泡的功率为0,从功率的角度来考虑,电流为0的时候灯泡并不能发光,而每个周期内电流为0的时间点一共有2个(如果在图中会觉得有3个,其中有一个会和另一个周期公用一个,平均下来每个周期只有两个),所以从这点来说1秒时间内灯泡闪烁100次。

像1秒闪烁100次这个频率肉眼是分辨不出来的,所以看起来灯光是连续的,不过对于那种发热式的钨丝灯由于有余热的存在,所以本身基本上是不闪烁的,但是对于LED灯可不一样了,LED灯大部分都会频闪,肉眼同样分辨不出来,但是手机能做的,可以打开手机相机试验一下。



技能两分钟


理论和实验上都这么简单的事,还充满这么多口水。

理论上:市电的波形是正弦波,而其功率可以简化为正弦波的平方。可以看到频率是2倍关系。

实验上,可以用几块钱的硅光电池来检测光强的变化,它会把光强的变化转换为电压的变化。

然后用示波器查看电压的波形变化(因为光强度超过了硅光电池的输入范围,这里对光进行遮挡和并用乳胶手套进行衰减,这不影响最后的波形)。

最后波形上不仅可以看到频率是100Hz(下图中频率0.1K),还可以看到频闪深度(亮度波动的范围)。

放大:

详情可以看我的文章:《用硅光电池测量白炽灯频闪》。


萝卜头实验室


一个灯泡在50HZ交流电下,一秒钟真的闪了100次吗?



这道题有答闪亮了100次的,也有答闪亮了50次的,我这里什么也不参考,只凭文字和现实判断!

1⃣️什么叫Hz?什么叫一周?什么叫一拍?

答:它们必须完成一个周期,圆的要绕一圈,唱歌打拍子要下上一个来回,走路要一去一回⋯这等等才能称周期,这里的周期为正负半周。

我国的市电称为50Hz,这是什么意思?就是发电机在一秒钟内要绕50圈,这才有了50Hz之称。

2⃣️你知道发电机的构造吗?

你只有懂了发电机的构造原理,你的答案才会正确,事实的真相不靠猜迷语。

【见图】发电机的转子上绕了三组线圈,在N.S极磁场中旋转一周,也就是一正一负两个半周,线圈切割了正半周磁力线它才产生了感生电流,负半周也是50次亮,这叫一个来回两个50点亮。

发电机内部构造,为了适合电动机的工作条件,发电机旋转一周,三组线圈发出三相交流电,中心相位线入地变为零线。它每旋360度,每组相位角为120度,它们要在南北两极磁场中旋转切割,凡进入相对磁场的正半周,负半周线圈都能得电,离开了就失电,因为发电厂利用外动力把电机转速设计固定在每秒旋转50圈。

50Hz亮100次为每组线圈绕到N极时算一次亮,再继续绕下去,转到了S极时又算了一次亮,这样的算法便是50个波形亮100次,其实当每组线圈一旦旋离了N.S极磁场就失去电了。

根据这个事实,市电50HZ只能一秒钟旋转50圈,就切割50次磁力线,也就只能发生50次上半周亮,而50次的下半周也亮,相加为100次。

3⃣️*为什么我国电力采用50Hz?

这种快速的频率使成像在人视网膜上的影像不能迅即逝去,视网膜上的成像要通过第二对脑神经传导到大脑,再反馈到视网膜这一来回,就会使几十Hz的动变为活的,由此科学家才发明了每秒钟24张画面的电影和毎秒钟24张画面的电视。这就是对着电视屏照相,速度要定在60分之一以内,实则拍出的照片只能一半亮一半黑。如果摄像,速度设快了就会出现放像时都是上下水浪,这都是我的经历。

*为什么有的LED灯会闪烁?

因为电源的整流电路的滤波电容偏小或衰退,使LED灯这本来就为二极管特性的半波状况产生了闪烁,解决的办法加大电容uf。所以你在购买LED灯时,用手机对着拍个视屏,回放时有波浪即为不合格,绿色光源无闪烁才不伤眼!

谢谢你的阅读🙏!


许科云


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


我猜是闪了100次和50次!为什么这么说呢?说说普遍的两种被直接接入50Hz交流电灯。

什么是闪烁?

一次闪烁:指人眼感觉到灯泡【灭->亮->灭】的一个过程。


白炽灯如何被点亮?

白炽灯在接通交流电后,电压正向和负向的情况都可被点亮。

简易LED灯如何被点亮?

简易LED灯,一般就是在LED上串联一个电阻就直接接入交流电中,由于LED的单向导电性,只有电压正向的情况才可被点亮。

一个灯泡在50Hz交流电下一秒真的闪了100次吗?

50Hz交流电,每秒有50个完整的正弦波,每个正弦波持续时间0.02s,也就是它的周期。

由于【灭->亮->灭】的一个过程为一次闪烁

白炽灯,在Um和-Um时都会被点亮,从上图可以看出,一个完整正弦波它会被点亮2次,那么一秒钟会被点亮100次,所以白炽灯一秒钟真的闪了100次

简易LED灯,存在单向导电性,只有Um时会被点亮,从上图可以看出,一个完整正弦波它只会被点亮1次,那么一秒钟会被点亮50次,所以简易LED灯一秒钟仅仅闪了50次


人眼比较容易察觉频率较低的闪烁。

然而白炽灯实际比简易LED灯闪得快一倍。

这就是为什么我们会觉得插板上的那个LED指示灯比白炽灯闪得利害,而白炽灯不怎么特别感觉到在闪烁。


实际上简易LED的闪烁频率为50Hz,白炽灯的闪烁频率为100Hz,我为什么要说这个频率呢?

我们的显示器,也是在这样快速的刷新,当频率足够高时,人眼便不会察觉它在闪烁,其实有些的刷新频率并没有白炽灯高哦!

看下图,我的显示器刷新率其实只有60Hz,我并没有感觉到显示器在闪烁。

这足以再次说明,为什么我们不会觉得白炽灯在闪烁。

甚至有种说法,白炽灯会闪烁,看书会伤害眼睛。

那么天天对着只有60Hz的刷新率的显示器都不伤害眼睛,那个闪烁频率高达100Hz的白炽灯是如何伤害眼睛的呢?

我觉得这个问题,很值得好好讨论讨论!


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