国产亚洲天堂久久一区精品,亚洲xxxxx视频在线观看,日韩欧美在线成人免费一区,欧美性猛交xxx乱大蜜桃,手机在线午夜免费福利,人妻一区二区二区在线视频,日韩极品人妻中文字幕,91九色蝌蚪资源在线,免费观看又色又爽又黄的小说

江湖傳言，電燈的開關(guān)瞬間消耗的電能比N小時穩(wěn)定發(fā)光還要多。作為物理實驗黨門下弟子，我們決定親自動手，檢驗何謂真理。

小時候就聽大人說，“不要總是開燈關(guān)燈，開燈關(guān)燈最費電了”，那個時候，家里用的還是白熾燈泡。等我們上了中學(xué)學(xué)了物理，明白了電壓電流電阻等等的時候，也就明白了白熾燈將電流轉(zhuǎn)化為熱能，雖然說開燈那一瞬間燈絲的溫度低，電阻小，因此耗電多一些，但是這個時間很短，根本就談不上費電。后來，白熾燈開燈關(guān)燈費電的話題漸漸的很少有人談起了。

隨著時代的發(fā)展，照明燈也更新?lián)Q代，日光燈，節(jié)能燈，都比白熾燈的能量效率更高，更省電：要實現(xiàn)同樣的亮度，需要的電能小多了。這種燈管啟動的時候，常常需要一個很高的電壓來預(yù)熱，外電路的電壓恒定不變，這種高壓啟動一般是通過燈具內(nèi)部的電路來實現(xiàn)，比如日光燈管的啟動器。

也許因為要預(yù)熱，江湖上流傳著節(jié)能燈(或者日光燈)開關(guān)的時候最費電，比如“如果照明本身使用的是節(jié)能燈，那么電燈的開關(guān)瞬間消耗的電能比一小時內(nèi)穩(wěn)定發(fā)光時還要多”[1]，甚至“開關(guān)一次節(jié)能燈相當(dāng)于持續(xù)點10小時的節(jié)能燈”[2]。這種說法廣為流傳，而且“N個小時”中的“N”在各個版本的傳言中都不一樣。為此筆者上網(wǎng)搜索了很久，卻始終沒有發(fā)現(xiàn)任何定量的數(shù)字證據(jù)證明這個觀點。

初聽起來，剛啟動時需要高電壓所以有可能造成大量能量損耗似乎有些道理。但真的像傳言中那么多么?如果想真的等同于10個小時的耗電量，以20瓦的燈泡來說，啟動的瞬間會耗電高達720千焦，足夠把兩升水燒開了。這么大的熱量在極短的時間內(nèi)散發(fā)開來，開燈的時候我們居然感覺不到熱浪撲面而來，豈不是太奇怪了?

那么，到底節(jié)能燈開關(guān)的瞬間消耗多少電能呢?我們用一個實驗來回答這個問題。

EDXO-14型節(jié)能燈，額定電壓120伏(60Hz，美電)，額定功率14瓦

我們利用手頭上有的一個節(jié)能燈泡(見上圖)和一些電路原件(電阻、萬用電表和示波器)，搭建了如下所示的電路，上為實物圖，下為電路圖：

電路實物圖和等效電路圖

如電路圖所示，一個小電阻(13.6歐姆)和節(jié)能燈泡串聯(lián)在一起連接到120伏，60赫茲的交流電源上(美國交流電的電壓和頻率跟中國的不一樣)。通過測量電阻兩端的電壓，我們就可以計算出通過節(jié)能燈泡的電流，從而計算出燈泡的功率。

首先，測量穩(wěn)定工作時節(jié)能燈泡的功率很容易。開關(guān)閉合后，節(jié)能燈正常發(fā)光時，只要用普通的萬用電表就可以測量電阻兩端的電壓UR，實測UR為1.4伏。同時我們測得外電路電壓為119.8伏。因此通過燈泡的電流為I=UR/R≈0.103安培。那么這只燈泡在穩(wěn)定工作時的功率就是P=ULI=(119.8-1.4)×0.103≈12.2瓦，稍低于燈泡上標(biāo)識的“14瓦”(我們推測是因為電壓略低于額定值或者燈泡有些老化)。

但是我們關(guān)心的“高壓”啟動問題，在普通萬用電表上卻完全顯示不出來。我們嘗試多次打開閉合開關(guān)，萬用電表的讀數(shù)上沒有任何異常。這說明開始的高壓啟動時間非常短，遠(yuǎn)小于萬用電表的響應(yīng)時間。我們必須尋找另一種可以看到短時間信號的儀器。這里我們選用的是示波器(如下圖)。

DSO3202A型示波器上顯示的燈泡穩(wěn)定工作時的波形圖

利用示波器，我們可以將電阻兩端電壓(正比于電路電流)隨著時間變化的波形顯示出來(如下圖)。從穩(wěn)定部分的波形上估算的能耗和用萬用表測量出來的平均值計算的結(jié)果基本吻合。

但是，我們并沒有觀察到網(wǎng)上傳言所說的“節(jié)能燈開燈后5分鐘以上才會發(fā)光穩(wěn)定”[2]。我們實際的觀測結(jié)果是，一旦接通電源，波形圖在不到一秒鐘的時間內(nèi)就穩(wěn)定在上圖顯示的正常工作結(jié)果上，不會再有什么變化，而不是“幾分鐘”才能穩(wěn)定下來的樣子。

不過，在接通的一瞬間，我們看到了期盼已久的“高壓啟動”——一個極短的脈沖峰出現(xiàn)在示波器的波形圖上。這正代表了節(jié)能燈的“高壓啟動”過程。那么，在這個過程中耗費了多少電能呢?

節(jié)能燈啟動瞬間的尖峰波形(紅色箭頭所指)

如下圖所示，這個尖峰發(fā)生在1毫秒(0.001秒)之內(nèi)，隨后波形就正常了。這個瞬時的大電流約有正常工作情況下的5~7倍。以7倍計，我們可以估計出節(jié)能燈泡這個時間內(nèi)的電能消耗不超過0.1焦耳，只相當(dāng)于穩(wěn)定工作下不到10毫秒(0.01秒)的耗能。

從這個實驗我們可以看出，傳言的節(jié)能燈開關(guān)瞬間大量費電的說法是完全站不住腳的。節(jié)能燈在啟動的時候消耗的電能總量其實很小，并不會有開關(guān)一次等于幾個小時持續(xù)發(fā)光的情況。大家不用為了“省電”而不關(guān)燈。

當(dāng)然，過于頻繁的開關(guān)電器對電器的壽命肯定會有所影響。從這點來說，避免過于頻繁的開關(guān)節(jié)能燈是有一定道理的。