前言：江湖传言，电灯的开关瞬间消耗的电能比N小时内稳定发光时还要多。作为实验党人，我们亲自动手，检验这个传言的准确性。

实验党：节能灯开关瞬间消耗多少电能？

沐右 和 水龙吟

小时候就听大人说，“不要总是开灯关灯，开灯关灯最费电了”，那个时候，家里用的还是白炽灯泡。等我们上了中学学了物理，明白了电压电流电阻等等的时候，也就明白了白炽灯将电流转化为热能，虽然说开灯那一瞬间灯丝的温度低，电阻小，因此耗电多一些，但是这个时间很短，根本就谈不上费电。后来，白炽灯开灯关灯费电的话题渐渐的很少有人谈起了。

随着时代的发展，照明灯也更新换代，日光灯，节能灯，都比白炽灯的能量效率更高，更省电：要实现同样的亮度，需要的电能小多了。这种灯管启动的时候，常常需要一个很高的电压来预热，一般通过灯具内部的电路来实现这个预热过程，比如日光灯管的启动器。

也许因为要预热，江湖上流传着节能灯（或者日光灯）开关的时候最费电，比如“电灯的开关瞬间消耗的电能比一小时内稳定发光时还要多”[1]，甚至“开关一次节能灯相当于持续点10小时的节能灯”[2]。很明显，这些说法并没有事实根据，而且相当荒谬：以20瓦的灯泡来说，十个小时耗电720千焦，足够把两升水烧开了。这么大的热量极短的时间散发开来，开灯的时候我们居然感觉不到热浪扑面而来，岂不是太奇怪了？

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EDXO-14型节能灯，额定电压120伏（60Hz，美电），额定功率14瓦

那么，到底节能灯开关的瞬间消耗多少电能呢？让我们用一个实验来回答。

利用手头上有的一个节能灯泡（见上图）和一些电路原件，我们搭建了如下所示的电路：

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电路实际图和等效电路图

如电路图所示，一个小电阻（13.6欧姆）和节能灯泡串联在一起连接到120伏的交流电源上（60Hz）。利用电压表和示波器，我们可以通过测量电阻两端的电压来计算通过灯泡的电流，从而计算出灯泡的功率。

在开关闭合，节能灯稳定工作的情况下，我们用万用电表测量的到的电阻两端的电压约为1.4伏(U_R)，外电路实际电压为119.8伏。这样，可以计算出通过灯泡的电流为I=U_R/R≈0.103安培，在这个实验中，其稳定工作时的功率约为P=U_LI=(119.8-1.4)×0.103≈12.2瓦，略低于额定功率14瓦。利用DSO3202A型示波器，我们可以将电阻两端电压（等效于电路电流）的波形显示出来（如下图）。从波形上估算的能耗和用万用表测量出来的平均值计算的结果吻合。

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示波器上显示的正常工作时的波形图

利用示波器，我们并不能观察到网上传言所说的“节能灯开灯后5分钟以上才会发光稳定”[2]。一旦接通电源，波形图就立即稳定在上图显示的结果，并没有什么变化，显然并不是几分钟才能稳定下来的样子。

不过，在一接通的瞬间，我们的确看到了波形的变化，推测是预热过程中产生的瞬间大功率。如下图所示，这个尖峰发生在1毫秒（10^-3秒）之内，随后波形就正常了。这个瞬时的大电流约有正常工作情况下的5~7倍。以10倍计，我们可以估计出这个时间内的能量消耗不超过0.1焦耳，只相当与正常工作平均功率下约1毫秒的耗能。

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节能灯启动瞬间的尖峰波形

从这个实验我们可以看出，传言的节能等开关费电的说法是站不住脚的。节能灯在启动的时候消耗的电能和正常工作时基本相当，并不会有开关一次等于N小时正常工作的情况。大家不用为了省电而在不需要的时候也不关掉节能灯。

当然，过于频繁的开关电器对电器的寿命肯定有所影响。从这点来说，避免过于频繁的开关节能灯是有一定道理的。

[1]. “熄灯一小时”会破坏电网吗？，新京报∙新知周刊，http://songshuhui.net/archives/36020.html
[2]. 开灯？关灯？那种方式更省电,http://www.cbh-jj.com/cds/cds55.html