Question

有一正弦交流電源，電壓有效值U＝120 V，頻率為f＝50 Hz，向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為，試估算在一個小時內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間有多長.為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？

Answer 1

2 400 s　視覺暫留

解析:

由正弦交流電的最大值與有效值U的關(guān)系得

設(shè)t=0時交流電的瞬時電壓U＝0，則交流電的瞬時表達式為

如圖所示，畫出一個周期內(nèi)交流電的u-t圖象,其中陰影部分對應(yīng)的時間t₁表示霓虹燈不能發(fā)光的時間，根據(jù)對稱性，一個周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t₁，當時，由上式得t₁＝1/600 s，再由對稱性求得一個周期內(nèi)能發(fā)光的時間

再由比例關(guān)系求得一小時內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時間為

很明顯霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的，而熄滅的時間只有1/300 s（如圖t₂時刻到t₃時刻），由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，而這個視覺暫留時間約為1/16 s，遠大于1/600 s，因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺.