省電燈泡省電?!

    一般所謂的省電燈泡，通常指的是燈泡型的螢光燈，也有些沒有燈罩，直接作成螺旋狀，或3U型。一般燈泡就是所謂的鎢絲燈泡，燈泡表面溫度較高，也較刺眼。T5燈管和一般常用的日光燈管(T8燈管)很像，只是口徑較小。其中省電燈泡和日光燈管的原理很類似，都是利用高能量電子使汞蒸氣激發出紫外線，再利用內部螢光物質吸收紫外線後產生可見光，因此燈管的溫度較一般燈泡低(但在燈管兩端還是會發熱)，但多少還是會釋放出微量的紫外線，而一般燈泡就是單純利用電流通過金屬燈絲產生熱效應，當物體溫度達攝氏600~800度左右就會發光，而一般燈泡的燈絲溫度通常都有攝氏2000度左右，玻璃的表面溫度也至少都有攝氏百度以上的高溫。

    所以單純以照明的角度來說，若要達到相同的照度，以T5燈管、省電燈泡和一般燈泡三者來比較，T5燈管的確是最省電的選擇，因為所需的瓦數最小，但若要從環保的角度來說就不一定是T5拔得頭籌了，因為螢光燈(包含省電燈泡和一般日光燈管)的製作與材料較一般燈泡複雜許多，需要有螢光塗料和水銀，加上內部的安定器、變壓器等電路元件，不但使其製作過程更繁雜，更易產生一些對環境有害的副產品，而且這些元件都是不易回收再利用的。但一般燈泡就簡單許多，相較之下對環境的衝擊也較小，這是節能與環保之間的兩難！

    近幾年大家開始選擇節能的產品，也出現了一些有趣的報導：以下節錄自2008年華視新聞的文字稿。

　　……一般人多半都認為省電燈泡最省電，但是實際上，經由測量過後，如果以同樣100度的亮度來比較的話，省電燈泡24W使用的電量是0.3安培，一般燈泡20W就要0.8安培，而T5燈管28W卻只要0.1安培。這樣簡單的電量測試就能發現，以細長型的T5日光燈管最省電。……

　　您看出什麼問題了嗎？

1.從科學的定義來說，所謂的「省電」主要是節省哪一種物理量？(A)

A.      電能，單位：焦耳( J )

B.      電量，單位：庫倫(C)

C.      電流，單位：安培(A)

D.     功率，單位：瓦特(W)

2.依據報導文所述，在「相同亮度」下，用「電流大小」比較何種燈泡較省電的方法是否合適？並說明原因。

指出控制變因的概念(須在一樣的條件下進行比較)，不同發光原理的燈泡在相同瓦數的情況下，可以發光的亮度也不同，因此在比較前先統一亮度是更客觀的。例：相同亮度且電壓一樣的情況下，電流越小就越省電

3.依據報導文所述的測量，省電燈泡、一般燈泡、T5燈管何者的「發光效率」(單位功率可達到的亮度)最高？(B)

A.      省電燈泡

B.      一般燈泡

C.      T5燈管

4.一般在符合歐姆定律的情況下，電能(E)、功率(P)、電流( I )、電壓(V)、時間( t )的數學關係如下：

P= I * V

E=P * t

24W的省電燈泡、20W一般燈泡和28W的T5燈管三種電器同樣插在110V的家用電上，何者通過的電流最小？(B)

A.      24W的省電燈泡

B.      20W的一般燈泡

C.      28W的T5燈管

5.綜上的問題，你認為此報導的可信度如何？並提出你的論點。

不可信，指出結果或許是正確的(T5燈管最省電)，但報導中實驗所使用的物理量、實驗的數據、過程與結論自相矛盾。

可信，指出目前正式的實驗結果的確顯示T5燈管最省電，但仍提到此篇報導使用的物理量、實驗的數據、過程與結論自相矛盾。

◎文中提及的亮度單位為「度」，非正確的物理量

◎如文中所述，以相同亮度來說一般燈泡只需20W，反而是發光效率最高的(最省電的)

◎相同電壓的情況下，功率越小，電流應該也越小(和電器種類無關)，和文中所述不符