一個燈泡在50Hz交流電下一秒真的閃了100次嗎?

艾小城


白熾燈燈泡是不閃的。因為白熾燈是靠高熱產生的光亮,50赫茲的交變電流足以使燈絲一直處於持續的高熱狀態,所以不閃。LED燈也是不閃的,因為它是直流供電。有部分交流供電的氣體燈會有閃爍感。[靈光一閃]


Nicetrip


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


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


關於這個問題,我先來簡單解釋一下交流電,因為不是重點,所以只是簡單解釋一下。
我們平時家裡用的電就是220V的交流電,它的電壓並不是恆定不變的,而是呈一個正弦曲線,從0V到310V不斷循環變化的,它的有效值是220V。什麼意思呢,就是我用這個交流電給一個燈泡供電,燈泡產生的亮度,和我用220V恆定電壓的直流供電,產生的亮度相當。至於為什麼是呈一個正弦曲線,這主要和發電過程和國家規定相關,在此不多贅述,這是另一個問題了。我國規定交流電的頻率為50Hz,也就是正弦曲線一秒鐘循環50次。
那麼燈泡在這樣的交流電下工作到底會不會閃呢?
為了這個問題,我特意考察了一下。
現在我們很多手機都帶高速相機或者是慢動作攝影功能,我用這個功能拍攝的幾種燈的頻閃情況,效果還是比較顯著的。為了看著方便,我把視頻做成了gif圖,不知道大家能否看到,它們的動態變化。
我的考察對象是:白熾燈,led日光燈,led燈帶等。

由此可見,白熾燈和led燈帶頻閃是非常嚴重的,其頻閃的頻率和交流電的頻率相當;而比較高檔的led燈發光比較恆定,是沒有頻閃的問題的。
其實還有一種燈,叫做熒光燈,也就是我們平常說的日光燈管,帶啟輝器的那種,它是一定有頻閃的,而且對筆者來說已經不是很常見了,因此未作參考。
再次提醒大家,特別是家裡有小孩,或者家人經常在燈下看書的家庭,一般情況下,白熾燈和led燈帶頻閃嚴重,長期在這樣的光線下閱讀,會對視力有很大損傷。閱讀的話還是建議使用護眼檯燈或者比較高級的led燈較為合適。


蛋圈一科


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


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


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。



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