El flujo de luz es un término físico que permite estimar la potencia transferida por radiación en una dirección determinada. El valor se utiliza para calcular la iluminación, esta última se establece según los estándares estatales para los objetos que proporcionan vida humana.
La posición del flujo luminoso en la jerarquía de cantidades físicas de ópticas.
El hombre no iniciado no habla mucho de las etiquetas de las etiquetas de las fotos. Dadas las características del flujo luminoso en lúmenes. Conociendo el flujo luminoso, se puede calcular la iluminación de la superficie. Los requisitos se dan GOST, más precisamente, BCH-1-73 para instalaciones deportivas. Las condiciones no se toman del techo, determinadas por la fisiología humana. Si estamos hablando de una clase escolar, se toma en cuenta la salud de los ojos de los estudiantes, los maestros y el gimnasio, se toman en cuenta los intereses de los estudiantes. Etiqueta de lámpara incandescente
Es posible tener consecuencias negativas y desagradables al apartarse de la norma. Cada caso es un documento. Normativa sanitaria, normativa de construcción. Aquí está la posición del flujo de luz en la jerarquía de cantidades ópticas. ..
Intensidad de la luz
La característica principal del emisor de rango óptico( bombilla de luz) es la intensidad de la luz. Muestra la cantidad de energía que se transfiere en una dirección determinada delimitada por un ángulo sólido. En consecuencia, la intensidad luminosa en el gráfico no es una línea recta. La potencia máxima de la matriz de diodos se transfiere en la dirección perpendicular a la apertura del ocular( una pequeña lente que se construye de forma constructiva para mejorar el enfoque de la radiación).En cuanto a la lámpara incandescente, está cerca de los parámetros de una fuente isotrópica.
Para una comprensión completa de la pregunta, hagamos una idea acerca de los esteradianos. La unidad de medida del ángulo sólido con la parte superior en el centro de la esfera. Formalmente, un esteriano es igual a la proporción del área de una bola imaginaria y el cuadrado del radio. En consecuencia, el valor es adimensional, como un ángulo. Por lo tanto, para evitar confusiones, los físicos han introducido a los esteradianos. Claramente, el valor está estrechamente relacionado con los parámetros de la esfera. Se sigue de la definición: 12.56( 4 Pi) los esteradianos encajan en el área de la esfera.
El ángulo sólido es volumétrico, parece un cono con un vértice en el centro de una bola imaginaria. La base de una forma tridimensional no es un plano. Es incorrecto comparar el ángulo sólido y el cono. La base es la parte de la esfera, cortada por la superficie de la generatriz( lado).La unidad de poder de la luz es una vela, como se les llama en el estilo occidental, candela( el nombre apareció en 1948, antes de que esta unidad se llamara una nueva vela).Ambos términos son una traducción, el sonido original de la palabra latina de la que deriva el nombre. Candela es una de las seis placas principales del sistema internacional SI, a través de la cual se expresan otras unidades.
De acuerdo con los acuerdos de paz, la mayoría de los países adoptaron metros, segundos y kilogramos en 1960.La lista consta de seis parámetros. Debe complementarse con candela, amperio y grado Kelvin. Velas se dieron diferentes definiciones.Éstos son algunos:
- una sexagésima parte de la radiación de fusión del platino con un área de un centímetro cuadrado cuando el metal se solidifica( 2046 K) en la dirección perpendicular a la superficie( CIPM 1946);Potencia
- emitida perpendicularmente a un gráfico de cuerpo negro con una temperatura de 2046 K, un área de una seiscientos milésima de un metro cuadrado a una presión normal de 101325 Newtons por metro cuadrado( CGPM 1967);
- intensidad luminosa de 540 GHz, potencia de un seiscientos ochenta y tres vatios( la definición dada por el CGPM en 1979, teniendo en cuenta las características fisiológicas de la visión).
Hasta 1946, la intensidad de la luz tenía otras definiciones. De hecho, para cada país es único. En cálculos prácticos, el valor se utiliza poco. Los ingenieros encontraron un parámetro suficientemente integral. Se convirtieron en el flujo luminoso presente en las etiquetas. Con respecto al candel, estrechamente relacionado con el ángulo sólido, la dirección, no dé una imagen completa de la fuente. Está claro que es inconveniente para una persona, incluso un físico experimentado, operar con los valores de una complejidad de tres pisos. Tomaría una tabla de valores dependiendo de la dirección. En pocas palabras, el poder de la luz no permitirá resolver las tareas establecidas en la práctica, por ejemplo, para calcular los parámetros de iluminación desde el punto de vista de los requisitos de la norma estatal.
Flujo luminoso
El flujo luminoso muestra la cantidad de energía que cae sobre la superficie. No depende de ángulos sólidos. Solo asegúrese de que el flujo de luz esté indicado en la etiqueta de cualquier bombilla. El valor nos permitirá decir que los LED, que consumen 9 W, producen más que el filamento, tomando 60.Puede haber confusión. En física, según la siguiente definición de unidades de medida del flujo luminoso, se aceptan los lúmenes: la potencia emitida por una fuente de luz isotrópica, incluida dentro de un ángulo sólido igual a un esteradiano.
A partir de los hechos obvios disponibles en todas partes, Internet es claro: con un filamento de 60 W, el flujo luminoso incluido en un solo esterilizador no puede ser igual a 710 lúmenes. Número demasiado grande. En el libro de texto Curso de Física para instituciones educativas secundarias especializadas de autor Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Volumen II) indica: una bombilla incandescente de 100 W tiene una intensidad luminosa de 100 velas( el análogo moderno de la unidad es candela).En consecuencia, el flujo luminoso total en lúmenes es 1256. Obviamente, la cifra es del mismo orden que 710, nunca tuvo lugar si se necesitaba una enmienda de 12.56( 4 Pi).Se puede suponer que desde 1971 la tecnología de producción ha sufrido cambios, pero no cualitativos. Etiqueta de lámpara LED
En el caso de una lámpara LED, el producto no puede considerarse un radiador isotrópico. Indirectamente, la etiqueta indica el ángulo de dispersión de 240 grados. Cono implícito, limitando parte de la esfera. La parte cortada se encontrará utilizando una analogía simple. Obviamente, el ángulo de dispersión de 180 grados es similar a 6.28 esteradianos. Exactamente la mitad del alcance. Convertir otros valores a ángulos sólidos es difícil. Sin embargo, el parámetro indicado en la etiqueta es conveniente para los cálculos. Visualmente deja claro en qué dirección se propaga la luz, lo que ayuda a los ingenieros a resolver problemas prácticos. Satisfacer los requisitos de las normas( ver arriba).Más se dice a continuación, ahora es necesario que finalmente salpique la i con el flujo luminoso. La figura
muestra esquemáticamente una bombilla con características tomadas de la etiqueta. El ángulo de dispersión indica: la radiación se propaga por encima del plano del instrumento. Cambios impone una araña. La radiación se propaga sin cambios por la solución del techo. En otras direcciones, la parte residual del ángulo de dispersión( de la etiqueta) se irradia de manera aproximadamente uniforme, teniendo en cuenta el debilitamiento del vidrio.
Representación esquemática del ángulo de dispersión
Además de lo anterior, el flujo luminoso sirve para evaluar las propiedades reflectantes. Las letras negras son claramente visibles en papel ligero. El flujo luminoso reflejado por los objetos blancos es mayor. Por eso, en tonos claros se pintan cajas de refrigeradores.
Iluminación y requisitos de los estándares
El flujo luminoso en la interpretación actual caracteriza la potencia total emitida por la fuente del rango óptico. Se estrelló en la superficie de la habitación de manera desigual. En los estándares de varios requisitos, las normas indican la iluminación del objeto. El valor se mide en lux( lat. Pronunciación de la palabra "luz"), numéricamente igual a la relación del flujo luminoso en lúmenes al área a la que cae. La interpretación en sí no es difícil, la aplicación práctica está acompañada por una serie de problemas.
Al calcular, el flujo luminoso en lúmenes es inconveniente de usar junto con el ángulo de dispersión. El área recortada de la esfera no depende linealmente de los grados. Va bien con los esteradianos. Para cálculos específicos, es mejor aplicar la fórmula de conexión dada en la figura. Te permite convertir grados a steradiana.
En la figura del punto I, el centro de la esfera. El ángulo sólido cubierto corta parte de la superficie, la forma resultante se asemeja a un cono. Para encontrar la iluminación, se dibuja un paralelo entre los esteradianos y los grados usando la fórmula indicada. La primera unidad permitirá una forma sencilla de calcular la potencia( flujo luminoso) de la proporción, la segunda - para medir la posición relativa de los objetos en la habitación. Tenga en cuenta: esta fórmula es aplicable para abrir ángulos de menos de 90 grados. Por lo tanto, en el caso de nuestra bombilla LED, es necesario encontrar los parámetros del cono, que complementa 240 grados a la esfera. Fórmula
, horario de luz
La apertura total será de 120 grados( 360–240).La fórmula aparece a la mitad, 60 grados. Sustituyendo este valor y dado que el seno de 30 es 0.5, obtenemos 3.14 esteradianos. En consecuencia, la otra parte de la esfera será 3 fisteradianos. Aplicar a una habitación específica:
Supongamos que una bombilla está ubicada sobre una mesa con un área de 0.5 metros cuadrados. La distancia al avión es de 2 metros.
Solución:
Encontramos el área total de la pelota, el valor es 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi sq.m. La cifra en términos de esteradianos es 4 x Pi. La lámpara ilumina 3 x Piradian( ver arriba), que se expresa en metros cuadrados, como 12 Pi. Dividimos el área por las dimensiones de la mesa, obtenemos 24 Pi. En consecuencia, la región tiene una iluminación de unos 75 lux. Según el SNiP, Reglas sanitarias, el valor es apenas suficiente para la sala de archivo. En el estudio necesitas más de una fuente de luz, o cambiar el tipo de dispositivos. Consigue más poderoso.
Limitaciones en los cálculos de la iluminación del
Los cálculos anteriores se llevaron a cabo en una forma altamente simplificada. Se tomó un caso de oscuridad total. Durante la mayor parte del día de trabajo, el sol brilla a través de la ventana, por lo tanto, parte de la luz proviene de una fuente natural. Es lógico dividir la iluminación en varias partes, cada una está diseñada para su tiempo. Mucho está determinado por el diseño del dispositivo de iluminación. Por ejemplo, si la cubierta introduce inequívocamente pérdidas, el reflector de la linterna mejora en gran medida el flujo en una dirección dada. Las especificaciones de la fuente están separadas de la lámpara. Un hecho obvio, a menudo pasado por alto.
En la práctica, el parámetro de luz se mide con un luxómetro. Conocido: el cálculo de ingeniería contiene un error. En cualquier industria, el valor es conocido. En ingeniería de radio alcanza el 30%.Los cálculos de iluminación se realizan aproximadamente, para satisfacer exactamente los requisitos de las normas existentes. Por lo tanto, el resultado debe ser verificado. Se utiliza un luxómetro que muestra la iluminación real del área de la habitación. Las lecturas del instrumento se comparan con los valores de la tabla tomados de los estándares.
El flujo luminoso dado por la etiqueta no es constante sobre el área de la esfera. No siempre en la práctica hay un caso simplificado cuando la lámpara está sobre el objeto. Es necesario tomar las proyecciones de la superficie investigada sobre el balón, trabajar en la tecla elegida.
