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開關燈瞬間 到底能消耗多少電?
發布時間:2010-10-29 作者:ccy 瀏覽:139

概要: 小時候就聽大人說,“不要總是開燈關燈,開燈關燈最費電了”。那個時候,家里用的還是白熾燈泡。等學了物理,明白了電壓電流電阻等等的時候,也就明白了白熾燈將電能轉化為熱能,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。但是這個過程不過短短數秒,也不過是多消耗了相當于穩定發光一分鐘左右的電能,根本談不上有多費電了。

開關燈瞬間 到底能消耗多少電?
    小時候就聽大人說,“不要總是開燈關燈,開燈關燈最費電了”。那個時候,家里用的還是白熾燈泡。等學了物理,明白了電壓電流電阻等等的時候,也就明白了白熾燈將電能轉化為熱能,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。但是這個過程不過短短數秒,也不過是多消耗了相當于穩定發光一分鐘左右的電能,根本談不上有多費電了。

    現在,大家照明多用日光燈之類的節能燈,能量效率更高、更省電。有些燈啟動的時候,需要一個很高的電壓來預熱,外電路的電壓恒定不變,這種高壓啟動一般是通過燈具內部的電路來實現,比如日光燈管的啟動器。

    也許因為要預熱,江湖上又把當年“開燈關燈最費電”的說法套在了節能燈上,說是“開關一次相當于持續點亮N小時”。前段時間,一篇關于“地球一小時”活動的文章中提到了這個流言,里頭的N等于1。而在一些網絡帖子中,這個N甚至等于10!

    初聽起來,這個說法似乎頗有些道理。但是,如果真的相當于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2升水燒開了。這么大的熱量在極短的時間內散發開來,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,到底節能燈開關的瞬間消耗多少電能呢?我們用一個實驗來回答這個問題。我們利用手頭上的一個額定電壓120伏(60赫茲,美制),額定功率14瓦的節能燈泡(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),搭建了一個電路。其中,一個小電阻(13.6歐姆)和節能燈泡串聯在一起連接到120伏,60赫茲的交流電源上。通過測量電阻兩端的電壓,我們就可以計算出通過節能燈泡的電流,從而計算出燈泡的功率。

    首先,測量穩定工作時節能燈泡的功率很容易。開關閉合后,節能燈正常發光時,只要用普通的萬用電表就可以測量電阻兩端的電壓為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0.103安。那么這只燈泡在穩定工作時的功率就是P=UI=(119.8-1.4)×0.103≈12.2瓦,稍低于燈泡上標識的14瓦。

    但是我們關心的“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,萬用電表的讀數上沒有任何異常。這說明開始的高壓啟動時間非常短,遠小于萬用電表的響應時間。因此,我們不得不使用另一種可以看到短時間信號的儀器:示波器。

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

    實際上,這個尖峰發生在1毫秒(0.001秒)之內,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到7倍。以7倍計,我們可以估計出節能燈泡在這個時間內的電能消耗不超過0.1焦耳,只相當于穩定工作下不到0.01秒的耗能。由于實驗手段的限制,實際的耗能可能和估計的值有些差別,但是即使放大10倍也只相當于0.1秒的耗能——啟動消耗的能量微不足道。

    從這個實驗我們可以看出,傳言的節能燈開關瞬間大量費電的說法是完全站不住腳的。節能燈在啟動的時候消耗的電能總量其實很小,并不會有開關一次等于幾個小時持續發光的情況。大家不用為了“省電”而不關燈。

    當然,過于頻繁地開關電器對電器的壽命肯定會有所影響。從這點來說,避免過于頻繁地開關節能燈還是有一定道理的。