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開關(guān)燈瞬間 到底能消耗多少電?
發(fā)布時(shí)間:2010-10-29 作者:ccy 瀏覽:138

概要: 小時(shí)候就聽大人說,“不要總是開燈關(guān)燈,開燈關(guān)燈最費(fèi)電了”。那個(gè)時(shí)候,家里用的還是白熾燈泡。等學(xué)了物理,明白了電壓電流電阻等等的時(shí)候,也就明白了白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為熱能,雖然說開燈那一瞬間燈絲的溫度低,電阻只有正常工作的十分之一左右,因此耗電多一些。但是這個(gè)過程不過短短數(shù)秒,也不過是多消耗了相當(dāng)于穩(wěn)定發(fā)光一分鐘左右的電能,根本談不上有多費(fèi)電了。

開關(guān)燈瞬間 到底能消耗多少電?
    小時(shí)候就聽大人說,“不要總是開燈關(guān)燈,開燈關(guān)燈最費(fèi)電了”。那個(gè)時(shí)候,家里用的還是白熾燈泡。等學(xué)了物理,明白了電壓電流電阻等等的時(shí)候,也就明白了白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為熱能,雖然說開燈那一瞬間燈絲的溫度低,電阻只有正常工作的十分之一左右,因此耗電多一些。但是這個(gè)過程不過短短數(shù)秒,也不過是多消耗了相當(dāng)于穩(wěn)定發(fā)光一分鐘左右的電能,根本談不上有多費(fèi)電了。

    現(xiàn)在,大家照明多用日光燈之類的節(jié)能燈,能量效率更高、更省電。有些燈啟動(dòng)的時(shí)候,需要一個(gè)很高的電壓來預(yù)熱,外電路的電壓恒定不變,這種高壓?jiǎn)?dòng)一般是通過燈具內(nèi)部的電路來實(shí)現(xiàn),比如日光燈管的啟動(dòng)器。

    也許因?yàn)橐A(yù)熱,江湖上又把當(dāng)年“開燈關(guān)燈最費(fèi)電”的說法套在了節(jié)能燈上,說是“開關(guān)一次相當(dāng)于持續(xù)點(diǎn)亮N小時(shí)”。前段時(shí)間,一篇關(guān)于“地球一小時(shí)”活動(dòng)的文章中提到了這個(gè)流言,里頭的N等于1。而在一些網(wǎng)絡(luò)帖子中,這個(gè)N甚至等于10!

    初聽起來,這個(gè)說法似乎頗有些道理。但是,如果真的相當(dāng)于10個(gè)小時(shí)的耗電量,以20瓦的燈泡來說,啟動(dòng)的瞬間會(huì)耗電高達(dá)720千焦,足夠把2升水燒開了。這么大的熱量在極短的時(shí)間內(nèi)散發(fā)開來,開燈的時(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)來回答這個(gè)問題。我們利用手頭上的一個(gè)額定電壓120伏(60赫茲,美制),額定功率14瓦的節(jié)能燈泡(EDXO-14型一體式熒光燈)和一些電路原件(電阻、萬用電表和示波器),搭建了一個(gè)電路。其中,一個(gè)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。通過測(cè)量電阻兩端的電壓,我們就可以計(jì)算出通過節(jié)能燈泡的電流,從而計(jì)算出燈泡的功率。

    首先,測(cè)量穩(wěn)定工作時(shí)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(shí),只要用普通的萬用電表就可以測(cè)量電阻兩端的電壓為1.4伏。同時(shí)我們測(cè)得外電路電壓為119.8伏。因此通過燈泡的電流為0.103安。那么這只燈泡在穩(wěn)定工作時(shí)的功率就是P=UI=(119.8-1.4)×0.103≈12.2瓦,稍低于燈泡上標(biāo)識(shí)的14瓦。

    但是我們關(guān)心的“高壓”啟動(dòng)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?jiǎn)?dòng)時(shí)間非常短,遠(yuǎn)小于萬用電表的響應(yīng)時(shí)間。因此,我們不得不使用另一種可以看到短時(shí)間信號(hào)的儀器:示波器。

    在接通的一瞬間,我們看到了期盼已久的“高壓?jiǎn)?dòng)”——一個(gè)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?jiǎn)?dòng)”過程。那么,在這個(gè)過程中耗費(fèi)了多少電能呢?

    實(shí)際上,這個(gè)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(gè)瞬時(shí)的大電流約有正常工作情況下的5到7倍。以7倍計(jì),我們可以估計(jì)出節(jié)能燈泡在這個(gè)時(shí)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0.01秒的耗能。由于實(shí)驗(yàn)手段的限制,實(shí)際的耗能可能和估計(jì)的值有些差別,但是即使放大10倍也只相當(dāng)于0.1秒的耗能——啟動(dòng)消耗的能量微不足道。

    從這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以看出,傳言的節(jié)能燈開關(guān)瞬間大量費(fèi)電的說法是完全站不住腳的。節(jié)能燈在啟動(dòng)的時(shí)候消耗的電能總量其實(shí)很小,并不會(huì)有開關(guān)一次等于幾個(gè)小時(shí)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,過于頻繁地開關(guān)電器對(duì)電器的壽命肯定會(huì)有所影響。從這點(diǎn)來說,避免過于頻繁地開關(guān)節(jié)能燈還是有一定道理的。