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天井に付いている蛍光灯は、電力会社から供給される50or60Hzの電気を使っているのに、100or120Hzで点灯しています。なぜ、周期が2倍になるのでしょうか。

A 回答 (7件)

グラフで考えた方がよいでしょう.




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───────────────────────────────── 時間
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縦軸は電圧,あるいは電流です.
電流の向きによらず蛍光灯は光りますから,光り方は

 光
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───────────────────────────────── 時間

見ておわかりのよう,光り方の周波数は2倍になります.

数学的に言えば,電流あるいは電圧が sin(ωt) の形で,
エネルギーは I^2 に比例しますから
I^2 ∝ sin^2(ωt) = (1/2){1 - cos(2ωt)}
で,振動部分は周波数が電流自体の周波数の2倍になります.

あ~,図描くの疲れた.
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この回答へのお礼

とても分かり易い説明ありがとうございました。
光り方の周波数が2倍になるわけですね。
これまで、6回も回答があったのに気付かなかっとは、お恥ずかしい限りです。

図まで書いてもらって恐縮です。

お礼日時:2002/01/10 23:45

~~~~~



↑ 1秒でこれなら「5Hz」でしょ?

上のピークが5個、5回光る、
下のピークが5個、5回光る、

つまり、5Hzは10回光る。
1秒で10回光ってる=「10Hz」で光ってる。

こう言う理屈で納得できますでしょうか?
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表現がまずかったかもしれません。

120個の波ということは60Hzの地域にお住まいのようですが、原点を境にして上側・下側で120個と言うことですよね。原点(0V)の上側・下側を合わせて1つのサイクルです。一つのサイクルが終了するのに2回の0Vを通過するので周波数の周波数の倍の点滅回数になるのです。

商用電源のような正弦波であれば、波の上下の最高値のちょうど中央がOVでその線の上下で電流の方向が変わります。先ほどは判り易くするために0V(0°)を基準に話ましたが、ある任意の点から次の同位相の点まででも話は同じで一つのサイクルを完了するのに必ず0Vの点を二回とおります。電流の方向が変わるのですから当然ですが・・

どうも図を書いて説明できないので、私の文章での表現力が劣っているので意味が通じるかどうか・・・
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frontmaxさんは、どうやって、何を調べて「先ほど調べたのですが、1秒間に120個波があります。

」と言われているのでしょう?
また、質問の欄に「100or120Hzで点灯しています。」と書いてありますが、意味が分かりません。
「点灯」はしてるけど、100回とか120回とは何のことでしょう?
ひょっとして、「点灯」ではなく、「点滅」のことを言っているのでしょうか?

もしそうなら、単純に、「蛍光灯はフィラメントが左右に2つあるから」ではないのですか?
電気を流すとフィラメントが熱せられて電子を放出し、その電子が水銀電子に衝突して光がでるんですよね?
そして、その電子を出す電極(フィラメント)が左右に2つあって、交流で交互に電子を放出するからじゃないのかな?
だから、1Hzで2回「点滅」なら分かるのですが・・・
質問の意味が、やはり「点滅」ではなく、「点灯」なら私には分かりません。m(_"_)m
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
「点滅」のことです。どうもすみませんでした。

フィラメントが左右に2つあるので、60Hzで交互に点滅すれば120Hzになりますね。
ちなみに、蛍光灯の光をある装置をつかい受信し、その出力をマルチテスターとオシロスコープを使って調べました。
あと、~←このような波が1秒間に120回出てました。

お礼日時:2002/01/10 23:38

私の発言:


>1Hzは+と-が一回ずつ有ります。

それに対するレス:
>+と-が1回ずつで1Hzだと学校で習いました。

あってますやん・・・・
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交流電圧の変化を考える時、0Vからスタートしプラス側のピークを通り再び0Vに戻り次にマイナス側のピークを通り再び0Vに戻ると言うサイクルで成立っていますが、これが1サイクルにあたるわけで、したがって50Hzではこのサイクルが1秒間に50回ですから途中0Vの地点は100回とおることになります。

したがって蛍光灯の点滅回数は周波数の2倍になります。

この回答への補足

先ほど調べたのですが、1秒間に120個波があります。sailorさんの考え方だと240Hzになってしまうのですが・・・

補足日時:2002/01/10 22:34
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1Hzは+と-が一回ずつ有ります。

(交流だから+-の表現はちとおかしいのですが・・・)
蛍光灯は+の時も-の時も光ります。
1Hzで2回光るなら、50Hzでは100回、60Hzなら120回です。

この回答への補足

+と-が1回ずつで1Hzだと学校で習いました。
この回答は間違っていると思います。

補足日時:2002/01/10 22:22
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