交通灯怎样由红灯变绿灯？（上）

【大纪元2023年08月02日讯】（大纪元记者玉山编译报导）你曾经经历过这些事情吗？你把车停在红色交通灯前，几秒钟后它就变成了绿色！似乎它知道你在等待绿灯。是的，交通灯确实知道你在等待绿灯。可是它是如何检测到你的存在的？也或者许你有过相反的经历：你在红灯前等了很长一段时间，红灯并没有变绿。

这是因为有些交通灯并没有探测器。例如在大城市，交通信号灯可能只是通过定时器运行——无论一天中的什么时间，都会根据已经设定的程序变换信号，因为城市道路上永远都有不停的车流。然而，在郊区和乡村道路上，装有探测器的交通灯很常见。它们可以检测汽车何时到达十字路口、十字路口处有多少汽车在等待信号，以控制信号灯的变换从而尽量减少人们等待时间，或汽车何时进入转弯车道，以激活转弯的箭头灯。

交通灯通常使用安装在灯本身上的数字传感器或通过嵌入道路表面的感应环来检测车辆。这两种方法都可以让交通系统密切关注交叉路口停下来的车辆，帮助交通顺畅流动。然而，这两种探测器的工作方式非常不同。

嵌入路面的电感回路系统

为了安装感应回路，工人们先铺设沥青，然后回来用锯子在沥青上切出一个凹槽。将电线放置在凹槽中并用橡胶化合物密封。你经常可以在交叉口的路面上看到这些大的矩形环路，因为它们非常明显。

电感环路通过检测电感的变化来工作。为了理解这个过程，我们首先来看看什么是电感。

一个小小的电感回路实验回路通常由一个电池、一个灯泡、一块铁（黄色）周围的一圈电线和一个开关。线圈就是电感器，电感器和灯泡是并联链接。电感器的作用就是电磁铁。

如果你把这个电路中的电感器去掉，那么你就得到了一个普通的电路，上面连有一个东灯泡。关闭开关，灯泡亮起。如果电路中有了电感器，其行为完全不同。灯泡是一个电阻（电阻产生热量使灯泡中的灯丝发光）。线圈中的电线的电阻要低得多（它只是电线），因此当你关闭开关后，灯泡会发出非常暗淡的光，因为大部分电流都沿着低电阻路径的线圈，也就是电感器流走。相反，当你关闭开关时，灯泡会比较明亮，然后变暗。当你打开开关时，灯泡会非常明亮地点亮，然后很快就熄灭了。

这种奇怪行为的原因是电感器。当电流首先开始在线圈中流动时，线圈开始建立磁场，此时有比较大的电阻，因此通过灯泡的电流就比较多。当电感器在建立磁场时，线圈会抑制电流的流动。一旦建立了磁场，电流就可以正常流过电线，电感器的电阻降低，更多的电流流过电感器，因此灯泡变暗。当开关打开时，线圈周围的磁场会在线路中产生电流，并流过灯泡直到磁场消失。因此打开开关，电感器产生的电流能使灯泡保持点亮一段时间。（下周续）◇

责任编辑：钟义云