Question

电压u＝120sinωt V，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u₀＝60 V的霓虹灯的两端．

(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？

(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)

 

Answer 1

【答案】

：(1)2400 s　(2)见解析

【解析】(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u—t图象，其中阴影部分对应的时间t₁表示霓虹灯不能发

光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t₁

当u＝u₀＝60 V时，

由u＝120sinωt V求得：

t₁＝ s

再由对称性知一个周期内能发光的时间：

t＝T－4t₁＝ s－4× s＝ s

再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：

t＝× s＝2400 s.

(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有 s(如图中t₂＋t₃那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为 s远大于 s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．