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


真的閃爍了100次,只是速度太快,大約1毫秒,人眼根本無法感知而已。

就像車輪轉速很快時,我們幾乎看不到車輪子動,感覺像靜止的一樣。相信大家都有過拿手機拍攝那種老式彩電或者電腦屏的經歷,一拍就出來一條一條的橫條紋。這就是因為屏幕的刷新速率,比相機的快門速率慢的原因。所以,現在的LED燈,因為是冷光源,所以真的是在1秒內閃爍了100次!即便是現在,很多相機都還有避免50HZ和60HZ閃爍的功能,就是為了進一步避免這種明暗光條帶的。

當然了,白熾燈是利用加熱燈絲髮光,所以即便短時間內電流變化方向,燈絲也仍然會保留熱量發光,而不會像LED燈一樣,中間有極小的間隙沒有光線發出來。

其實,從物理學的交流的原理,我們更容易理解這種閃爍現象。交流電是發電機發出來的,線圈轉動一圈,電流矢量不斷改變,其值從最大變為最小,方向也從正反轉,1秒內轉50圈(50HZ),就以為著電流值有100次經過零點的時候,故而也有100次閃爍。


精彩視頻片斷餘小波


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


題主說的燈泡應該是傳統的白熾燈。這種燈在50Hz交流電下工作的情況可用下面的圖來說明:看到這幅圖可能有人會說,這分明是橋式整流濾波後的波形,怎麼就成了溫度變化圖?

這要從白熾燈的交流工作過程說起:白熾燈是靠電流通過燈絲時產生的熱量來發光的。當沒有電流時,燈絲失去能量來源,就不會產生新的熱量。而50Hz的交流電在一秒鐘內,會有100次電流瞬間為0的情況。此刻儘管不會產生新熱量,但原有熱量不可能在瞬間散盡,燈絲越粗、單位面積通過的電流越大、散熱所需時間越長。這個散熱過程就好像濾波電容放電一樣,正好填補了波形的中斷下凹部分,這就使得燈絲能夠始終維持高溫發光狀態,避免了瞬間斷電形成的強烈閃爍。但亮度的細微波動還是會有的,而且也是難以避免的,不可能像直流電那樣成為一條直線。用肉眼去觀察,由於視覺暫留效應我們不會有仼何感覺。如果用一張白紙蓋住燈泡,然後用手機觀察,頻閃的波紋還是明顯的,但這種亮度強弱的小幅變化,對人的視覺感受影響很小。

但LED燈珠就不同了,儘管在斷電的瞬間芯片溫度也不會馬上降下來,但這些熱量和發光一點關係也沒有。電流中斷髮光活動立刻就會停止(否則LED大屏幕就會出現圖像拖尾現象),所以LED燈具是否存在頻閃,完全取決於驅動所提供電流的質量。以上是我的回答。


四重奏6028217


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


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。




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艾伯史密斯


是的,真的閃爍100次,下面是解釋為什麼!

家裡用的電是這種單相交流電,每個週期0.02秒,1秒50個週期,一個週期電流變化2次,所以整個1秒時間內電流是變化了100次。

不過電壓大小呢,幾乎是每時每刻都在變化,其實電流大小也是,例如下面這張圖,如果某一時刻電流的大小是0,所以此時燈泡的功率為0,從功率的角度來考慮,電流為0的時候燈泡並不能發光,而每個週期內電流為0的時間點一共有2個(如果在圖中會覺得有3個,其中有一個會和另一個週期公用一個,平均下來每個週期只有兩個),所以從這點來說1秒時間內燈泡閃爍100次。

像1秒閃爍100次這個頻率肉眼是分辨不出來的,所以看起來燈光是連續的,不過對於那種發熱式的鎢絲燈由於有餘熱的存在,所以本身基本上是不閃爍的,但是對於LED燈可不一樣了,LED燈大部分都會頻閃,肉眼同樣分辨不出來,但是手機能做的,可以打開手機相機試驗一下。



技能兩分鐘


理論和實驗上都這麼簡單的事,還充滿這麼多口水。

理論上:市電的波形是正弦波,而其功率可以簡化為正弦波的平方。可以看到頻率是2倍關係。

實驗上,可以用幾塊錢的硅光電池來檢測光強的變化,它會把光強的變化轉換為電壓的變化。

然後用示波器查看電壓的波形變化(因為光強度超過了硅光電池的輸入範圍,這裡對光進行遮擋和並用乳膠手套進行衰減,這不影響最後的波形)。

最後波形上不僅可以看到頻率是100Hz(下圖中頻率0.1K),還可以看到頻閃深度(亮度波動的範圍)。

放大:

詳情可以看我的文章:《用硅光電池測量白熾燈頻閃》。


蘿蔔頭實驗室


一個燈泡在50HZ交流電下,一秒鐘真的閃了100次嗎?



這道題有答閃亮了100次的,也有答閃亮了50次的,我這裡什麼也不參考,只憑文字和現實判斷!

1⃣️什麼叫Hz?什麼叫一週?什麼叫一拍?

答:它們必須完成一個週期,圓的要繞一圈,唱歌打拍子要下上一個來回,走路要一去一回⋯這等等才能稱週期,這裡的週期為正負半周。

我國的市電稱為50Hz,這是什麼意思?就是發電機在一秒鐘內要繞50圈,這才有了50Hz之稱。

2⃣️你知道發電機的構造嗎?

你只有懂了發電機的構造原理,你的答案才會正確,事實的真相不靠猜迷語。

【見圖】發電機的轉子上繞了三組線圈,在N.S極磁場中旋轉一週,也就是一正一負兩個半周,線圈切割了正半周磁力線它才產生了感生電流,負半周也是50次亮,這叫一個來回兩個50點亮。

發電機內部構造,為了適合電動機的工作條件,發電機旋轉一週,三組線圈發出三相交流電,中心相位線入地變為零線。它每旋360度,每組相位角為120度,它們要在南北兩極磁場中旋轉切割,凡進入相對磁場的正半周,負半周線圈都能得電,離開了就失電,因為發電廠利用外動力把電機轉速設計固定在每秒旋轉50圈。

50Hz亮100次為每組線圈繞到N極時算一次亮,再繼續繞下去,轉到了S極時又算了一次亮,這樣的算法便是50個波形亮100次,其實當每組線圈一旦旋離了N.S極磁場就失去電了。

根據這個事實,市電50HZ只能一秒鐘旋轉50圈,就切割50次磁力線,也就只能發生50次上半周亮,而50次的下半周也亮,相加為100次。

3⃣️*為什麼我國電力採用50Hz?

這種快速的頻率使成像在人視網膜上的影像不能迅即逝去,視網膜上的成像要通過第二對腦神經傳導到大腦,再反饋到視網膜這一來回,就會使幾十Hz的動變為活的,由此科學家才發明了每秒鐘24張畫面的電影和毎秒鐘24張畫面的電視。這就是對著電視屏照相,速度要定在60分之一以內,實則拍出的照片只能一半亮一半黑。如果攝像,速度設快了就會出現放像時都是上下水浪,這都是我的經歷。

*為什麼有的LED燈會閃爍?

因為電源的整流電路的濾波電容偏小或衰退,使LED燈這本來就為二極管特性的半波狀況產生了閃爍,解決的辦法加大電容uf。所以你在購買LED燈時,用手機對著拍個視屏,回放時有波浪即為不合格,綠色光源無閃爍才不傷眼!

謝謝你的閱讀🙏!


許科雲


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


我猜是閃了100次和50次!為什麼這麼說呢?說說普遍的兩種被直接接入50Hz交流電燈。

什麼是閃爍?

一次閃爍:指人眼感覺到燈泡【滅->亮->滅】的一個過程。


白熾燈如何被點亮?

白熾燈在接通交流電後,電壓正向和負向的情況都可被點亮。

簡易LED燈如何被點亮?

簡易LED燈,一般就是在LED上串聯一個電阻就直接接入交流電中,由於LED的單向導電性,只有電壓正向的情況才可被點亮。

一個燈泡在50Hz交流電下一秒真的閃了100次嗎?

50Hz交流電,每秒有50個完整的正弦波,每個正弦波持續時間0.02s,也就是它的週期。

由於【滅->亮->滅】的一個過程為一次閃爍

白熾燈,在Um和-Um時都會被點亮,從上圖可以看出,一個完整正弦波它會被點亮2次,那麼一秒鐘會被點亮100次,所以白熾燈一秒鐘真的閃了100次

簡易LED燈,存在單向導電性,只有Um時會被點亮,從上圖可以看出,一個完整正弦波它只會被點亮1次,那麼一秒鐘會被點亮50次,所以簡易LED燈一秒鐘僅僅閃了50次


人眼比較容易察覺頻率較低的閃爍。

然而白熾燈實際比簡易LED燈閃得快一倍。

這就是為什麼我們會覺得插板上的那個LED指示燈比白熾燈閃得利害,而白熾燈不怎麼特別感覺到在閃爍。


實際上簡易LED的閃爍頻率為50Hz,白熾燈的閃爍頻率為100Hz,我為什麼要說這個頻率呢?

我們的顯示器,也是在這樣快速的刷新,當頻率足夠高時,人眼便不會察覺它在閃爍,其實有些的刷新頻率並沒有白熾燈高哦!

看下圖,我的顯示器刷新率其實只有60Hz,我並沒有感覺到顯示器在閃爍。

這足以再次說明,為什麼我們不會覺得白熾燈在閃爍。

甚至有種說法,白熾燈會閃爍,看書會傷害眼睛。

那麼天天對著只有60Hz的刷新率的顯示器都不傷害眼睛,那個閃爍頻率高達100Hz的白熾燈是如何傷害眼睛的呢?

我覺得這個問題,很值得好好討論討論!


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