為何交流電每週期都會過零電燈不會燒壞，而我們頻繁地合分開關電燈卻會燒壞？

1樓：

其實正常應該是開燈瞬間容易壞。包括鎢絲在內的很多金屬導體電阻率會隨溫度公升高而增大，因此在外形基本不變的前提下，燈絲電阻在室溫時較低，在白熾狀態下較高。

計算時認為白熾燈為純阻性負載。因此燈泡的功率為p = U ^ 2 / R。室溫下開燈瞬間，R最小，p最大。

開燈過程中，燈絲經過乙個從室溫到過衝超過白熾溫度，到達最高溫度後再逐漸回落達到正常工作狀態下的溫度平衡狀態。因此，開燈稍後（人基本察覺不到這個延遲）的一瞬間，燈絲溫度達到最高，燈絲最容易燒斷。正常工作時，燈絲由於具有熱慣性，溫度隨市電週期小幅波動，此時不容易燒斷。

而關燈過程是溫度下降過程，就更不容易斷了。

2樓：歐陽

日常用電為正玄交流，雖過零，但是平穩過渡。開關可視為電脈衝，而且開關的瞬間可能正處於電壓峰值。交流電是特性，人為的頻繁開關，是蓄意，如果不壞，怎麼能夠對得起你的一番操作。

3樓：普通的穗乃果普通地搖

原因已經有很多答主說過了。因為燈絲自身存在熱容，在斷電後，回覆常溫需要一定時間。交流電每個週期很短，因此過零時燈泡溫度還沒來得及降溫太多就又有足夠的電流通過了；而手動斷開開關再合上，燈泡無電流通過的時間較長，燈泡會降溫較多，再開啟會有衝擊電流通過，影響燈泡壽命。

我這裡想說明另一件事情：為什麼燈泡更容易在啟動時燒壞？

請大家注意，「電流大」「熱功率大」並不會造成燈泡燒壞。會造成燈泡燒壞的原因只能是溫度過高。

這樣問題就來了：燈泡啟動時，確實有更大的電流和熱功率，但是溫度是比工作狀態更低的，並不會比工作時更容易燒壞；等燈泡溫度上公升之後，燈絲電阻就會上公升，當燈絲達到工作溫度時，電阻也會減小到工作電阻；這樣燈泡啟動時就不會超過工作時的溫度，也就沒有「啟動時更容易燒壞」等問題。

乙個合理的解釋，要考慮燈絲粗細不均勻的影響。

在燈泡在冷的狀態下通電時，燈絲細處（單位長度）具有更大的電阻，因此具有更大的熱功率，溫度上公升更快。細處的溫度上公升之後，電阻也上公升，而粗處的溫度比細處低，電阻率會因此比細處低，使得細處溫度相對粗處上公升得更快。這樣可以使得細處溫度超過正常工作時的溫度。

在此之後，粗處溫度公升高到工作溫度，燈絲電流減小，細處熱功率會下降，溫度也下降到正常工作時的溫度。因此，通電時確實燈絲細部會過熱，影響壽命。這也和「燈絲總是在細部燒斷」吻合。

這件事是我高中物理競賽老師講給我的。

4樓：233

@Patrick Zhang

我覺得您關於交流電下燈泡溫度隨時間的變化求得不太妥當，並沒有體現出熱慣性(您求出的燈絲溫度的穩定性(最高-最低/平均)與材料的熱容和交流電頻率無關)

您覺得這麼求怎麼樣？

這樣，當材料比熱容大、交流電頻率大時，溫度的波動會減小，這樣就體現了熱慣性

5樓：purewater1

另乙個影響較小的因素，仔細觀察鎢絲，他是乙個類似彈簧的東西，有一定電感來降低瞬態的衝擊。當然，我覺得這東西可以忽略。。。

有點像開關電源的原理。

6樓：

什麼熱慣性，我是沒看懂，也懶得看

我記得以前人家這麼告訴我，鎢絲燈，開燈之前，燈絲是涼的，這時候電阻小，開燈一瞬間，電流巨大，就可能燒了

而點亮了之後，一直都是熱的，電阻會大，電流就小，如果開燈的時候都沒燒，那基本就不會燒了，，，

但是以前，電壓不穩定的時候，還是可能會出現電壓一下子過高，然後燒了的情況

7樓：譚雅

好吧我看不懂你的問題

但是請注意，交流電不一定是「有規律的開關」，有的只是電壓不斷隨時間變化而已。

至於「有規律的開關」，我想，只有方波訊號和脈衝波訊號可以做到吧。。

分割線這是因為，在關時燈絲溫度低電阻低，在開的一瞬間，燈絲溫度和電阻還沒有上公升，這時通過的電流就會很大，大約是正常工作時的數十倍吧，這樣的電流對燈絲損耗很大。因此如果頻繁開關，燈絲壽命當然會明顯降低。

另外，頻繁的開關就像頻繁將燈絲淬火一樣，燈絲的力學性質會發生變化。這對燈絲的壽命也有一定影響。