交流電頻率50Hz,燈泡每秒就閃爍100次,為啥看不出來?


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交流電頻率50Hz,燈泡每秒就閃爍100次,為啥看不出來?

這個問題有點老,因為現在用燈泡,也就是白熾燈很少了,但不少用過白熾燈,以及還有一些復古風格的地方有用白熾燈的地方,還是有這類疑問,就簡單說一下。

1、所謂交流電就是電流方向隨著時間作週期性變化的電流,所謂方向並不是發出去的電流又回來,而是有一個波形,這個波形一般表現為正弦曲線,如果用數軸表示就是圍繞著數軸作上下波動,這樣就出現了峰谷,我國執行的電壓是220V,峰谷電壓就是220V*√2,在正負之間來回波動,這樣峰谷電壓就是正負約311V,平均電壓為0V,電流也是如此。

2、50Hz就是1秒鐘發生上述變化50個週期,這是發電機每秒鐘轉50轉得來的。我國交流發電機採用的就是每分鐘轉速3000轉,每秒轉速50轉,這樣頻率就是50Hz,電流通過燈泡的點煙和電流就是每秒100個峰谷,理論上燈泡的變化就會每秒閃爍100次。

3、但人眼看不到這種閃爍,這有兩個原因:一是人眼的視覺暫留現象,導致人眼對1/10秒光的變化不敏感,看到的是連續的,正是因為這種視覺暫留,人們發明了影視,每秒放映24幀圖像,我們看到的就是連貫的畫面。而燈泡即每秒閃爍100次,人眼怎麼能夠區分呢?而燈泡一般是指白熾燈,白熾燈的光源是用鎢絲捲成密密的小圈做成,燈泡內充滿了不導熱的惰性氣體,電流通過鎢絲電阻將電能轉化為熱輻射而發出光能,而散熱是有過程的,因此一旦鎢絲一旦被點亮,即便斷了電流也會在很短時間內因無法散熱而保持一定亮度。而頻率為每秒50Hz的電流,一個正弦波就會點亮兩次燈泡,間隔時間只有0.01秒,這點時間怎麼能夠看到光度變化呢?

可能有人說,過去點白熾燈會有一閃一閃現象,我告訴你這種慢頻率的閃動完全與交流電頻率無關,而是發電機或者電力負荷過重電壓不足導致的,請勿對號入座。

4、老式日光燈會出現“頻閃”。這是因為日光燈是通過電離原理產生亮度的,原理是在燈管兩端高壓電作用下,電子由低電勢端向高電勢端加速運動過程中,碰撞管內氬氣分子,讓其迅速電離生熱,並蒸發燈管內的水銀,水銀蒸氣被電離後發出強烈紫外線,激發管內壁塗抹的日光粉而發出接近白色的可見光。

這種發光方式在交流電頻率一個週期就會滅一次燈,當然就有“頻閃”了。日光燈的鎮流器只是啟動時起到提高電壓作用,並不是一些人錯誤認為的“鎮流為直流電”。

但日光燈的頻閃由於很快,人眼也是分辨不出來的,但通過手機視頻就可以看出來。日光的頻閃雖然人眼很難感覺到,但會造成視覺細胞的疲勞,時間長了眼睛就會不舒服,為了解決這個問題,人們在日光燈電路上串聯電容器,利用電容器的充放電功能,消除交流電的零電壓,這樣就消除頻閃了。

5、現在LED燈已經成為社會主流,這種燈發光原理採用的是用發光二極管,是電子能級躍遷而產生的光子發光,因此如果採用交流電是會有頻閃的,而且簡易的LED燈採用的是單嚮導電性,一個完整的正弦波只會被點亮一次,因此每秒會閃爍50次,導致的眼睛疲勞就更大了。

但LED燈廣泛採用直流電,都帶有驅動電源,驅動電源的作用是把220V交流電降壓並轉換成DC36-80V直流電。這樣,LED燈就不會發生頻閃了。且LED燈有冷光源之稱,耗電少亮度大,是現代最節能的燈具了。

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