插電的時鐘，為什麼會慢了 6 分鐘？靠電網頻率計時的鐘｜電學小知識

📖 圖文整理與更多教材：https://www.xdedu.tw/ 2018 年 3 月，歐洲很多烤箱、收音機鬧鐘慢了將近 6 分鐘，手機和電腦卻是準的。因為這些鐘不是靠石英，而是在數電網的波。 這集講清楚： ・鐘裡面：MM5387 這類計時晶片把市電降壓、RC 濾波後送進施密特觸發器，每數 60 個波（50 Hz 地區數 50 個）輸出 1 秒；突波會讓鐘跑快；停電後顯示會閃；LM8560 停電時改用內建振盪器（誤差約 ±10%） ・同步電鐘：轉速 n = 120·f / 極數，兩極接 60 Hz 每分鐘 3600 轉；Henry Warren 早期的鐘一天慢 10–15 分鐘，1916 年 10 月把「主鐘」裝進波士頓愛迪生的發電廠；1926 年公司改名 Telechron ・頻率為什麼會變：用電多於發電就往下掉；2018 年歐洲大陸 25 國同一個同步電網；47.5／52.5 Hz 會全部跳脫 ・2018 年：ENTSO-E 說偏差來自塞爾維亞與科索沃的控制區、起因是兩邊的政治爭議（雙方說法不同）；1 月中到 3 月初平均約 49.996 Hz、少了 113 GWh；每 5 萬個波少 4 個 = 80 ppm ≈ 每天 6.9 秒，約 50 天將近 6 分鐘 ・追回來：3 月整月維持平均 50.01 Hz（每天多約 17 秒），4 月 3 日 ENTSO-E 宣布時鐘回到正確時間；歐洲平常就有時間誤差校正（差超過 20 秒改用 49.990／50.010 Hz）；7 月又發生一次，改成慢超過 60 秒自動補償；北美 2017 年取消強制標準，必要時 ±0.02 Hz ・石英：32768 = 2¹⁵；±20 ppm ≈ 每天 1.7 秒、每月約 1 分鐘，會一直累積；負載電容配錯（12 pF 晶體配 6 pF 電路）一個月可能快 3–4 分鐘 資料來源：ENTSO-E 新聞稿（2018-03-03、03-06、03-08、04-03、07-09）；Swissgrid 頻率說明；歐盟 2017/1485 規章第 181 條；NERC BAL-004 退休（FERC 2017-01-18）、CAISO RC0220；National Semiconductor MM5387AA 規格書；LM8560 規格書；Microchip AN521；IEEE Spectrum、ETHW（Henry E. Warren）；Maxim AN58；電業供電電壓及頻率標準第 3 條；路透社報導（2018-03）。「113 GWh 約等於 100 MW 連續停一個多月」是本頻道的估算。 🌏 本片有中文與英文兩種配音（English audio track available）。 00:00 開場：2018 年歐洲的鐘慢了將近 6 分鐘 00:36 鐘裡面：數 60 個波算 1 秒（MM5387、LM8560） 02:05 同步電鐘與 1916 年的主鐘 03:13 電網頻率為什麼會變 04:00 2018：49.996 Hz 與 113 GWh 05:50 追回來：50.01 Hz 與時間誤差校正 07:12 石英鐘：32768 Hz 與它的誤差 08:08 記憶畫面與重點整理 影片 / 圖片 / 配樂素材： 用微波爐加熱: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/4710526/ 手動調整時鐘: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/5190557/ 輸電線空拍: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/9813696/ 變電所: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/27844418/ 貝爾格勒夜景空拍: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/31404084/ 發電廠冷卻塔: Pexels / Pexels License / https://www.pexels.com/video/6216700/ Telechron 355 同步電鐘: Wissembourg / CC BY-SA 3.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... Telechron 2H07 桌鐘: Wissembourg / CC BY-SA 3.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 收音機鬧鐘裡的 TMS3450NL 計時晶片: Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 微波爐上的時鐘: ECTran71 / CC BY-SA 4.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 數位鬧鐘: PEAK99 / CC BY 3.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 32768 Hz 音叉石英: Chribbe76 / Public domain / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... Amprion 電網控制中心: EnergieAgentur.NRW / CC BY 2.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 科索沃 B 電廠: KastriotThaqi / CC BY-SA 4.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 普里斯提納市景: Flutur Gërbeshi / CC BY 3.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 貝爾格勒全景: Vladimir Nolic / CC BY-SA 4.0 / https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi... 動畫：小東老師電子學（Remotion 自繪） 配樂: Lazy Afternoon - Kike Gutz (Magnific/Freepik Music, id 1028); La Puertorri - Off Beat (Magnific/Freepik Music, id 2276); Raindance - Nonak (Magnific/Freepik Music, id 4509) 如果覺得有幫助，記得按讚、訂閱、分享給需要的朋友！你家有沒有停電後時間一直閃的鐘？留言告訴我。 #電網 #頻率 #時鐘 #ENTSOE #電學小知識