なぜ蛍光灯は１２０Ｈｚで点灯しているのか？

質問

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。

回答No.7

siegmund · ベストアンサー

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．

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。

回答No.6

kabasan

～～～～～

↑　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？

回答No.5

noname#2748

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・・・

回答No.4

Spur

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

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。

回答No.3

kabasan

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・・・・

回答No.2

noname#2748

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。

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・・・

回答No.1

kabasan

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。

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。