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，若霓虹燈的激發電壓和熄滅電壓均為，試估算在一個小時內，霓虹燈發光時間有多長.為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現象？

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的關系得

設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，畫出一個周期內交流電的u-t圖象,其中陰影部分對應的時間t₁表示霓虹燈不能發光的時間，根據對稱性，一個周期內霓虹燈不能發光的時間為4t₁，當時，由上式得t₁＝1/600 s，再由對稱性求得一個周期內能發光的時間

再由比例關系求得一小時內霓虹燈發光的時間為

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象，而這個視覺暫留時間約為1/16 s，遠大于1/600 s，因此經過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺.