Lichtstroom is een fysieke term die het mogelijk maakt om het door straling in een gegeven richting overgedragen vermogen te schatten. De waarde wordt gebruikt om de verlichting te berekenen, de laatste wordt bepaald door de staatsnormen voor objecten die het menselijk leven bieden.
De positie van de lichtstroom in de hiërarchie van fysische grootheden van de optica
De niet-ingewijden man spreekt niet veel van de labels van de gegeven foto's. Gezien de eigenschappen van de lichtstroom in lumen. Als we de lichtstroom kennen, kan de oppervlakte-verlichting worden berekend. Vereisten worden GOST gegeven, meer bepaald, BCH-1-73 voor sportfaciliteiten. Condities worden niet uit het plafond gehaald, bepaald door menselijke fysiologie. Als we het hebben over een schoolklas, wordt rekening gehouden met de gezondheid van de ogen van studenten, leraren en de sportschool. Er wordt rekening gehouden met de belangen van de studenten.
Label voor gloeilamp
Negatieve, onaangename gevolgen zijn mogelijk bij het afwijken van de norm. Elke zaak is een document. Sanitaire voorschriften, bouwvoorschriften. Hier is de positie van de lichtstroom in de hiërarchie van optische grootheden. ..
Lichtintensiteit
Het primaire kenmerk van de optische bereikemitter( gloeilamp) is de lichtintensiteit. Toont hoeveel vermogen wordt overgedragen in een bepaalde richting begrensd door een vaste hoek. Bijgevolg is de lichtsterkte op de grafiek geen rechte lijn. Het maximale vermogen van de diode-array wordt overgedragen in de richting loodrecht op de opening van het oculair( een kleine lens die constructief is gebouwd om de scherpstelling van de straling te verbeteren).Wat de gloeilamp betreft, deze komt dicht in de buurt van de parameters van een isotrope bron.
Laten we voor een volledig begrip van de vraag een idee maken over steradianen. De maateenheid van de ruimtehoek met de top in het midden van de bol. Formeel is een steradiaan gelijk aan de verhouding van het oppervlak van een denkbeeldige bal en het kwadraat van de straal. Dientengevolge is de waarde dimensieloos, zoals een hoek. Daarom hebben natuurkundigen steradianen geïntroduceerd om verwarring te voorkomen. Het is duidelijk dat de waarde nauw gerelateerd is aan de parameters van de bol. Uit de definitie volgt: 12.56( 4 Pi) steradianen passen op het gebied van de bol.
De dichte hoek is volumetrisch en ziet eruit als een kegel met een top in het midden van een denkbeeldige bal. De basis van een driedimensionale vorm is geen vlak. Het is onjuist om de vaste hoek en de kegel te vergelijken. De basis is het deel van de bol dat wordt afgesneden door het oppervlak van de generatrix( zijkant).De eenheid van lichtkracht is een kaars, zoals ze in de Westerse stijl worden genoemd, candela( de naam verscheen in 1948, voordat deze eenheid een nieuwe kaars werd genoemd).Beide termen zijn een vertaling, het oorspronkelijke geluid van het Latijnse woord waarvan de naam is afgeleid. Candela is een van de zes hoofdplaten van het internationale SI-systeem, waarmee andere eenheden worden uitgedrukt.
Volgens de vredesakkoorden hebben de meeste landen in 1960 meter, seconde en kilogram geadopteerd. De lijst bestaat uit zes parameters. Het moet worden aangevuld met candela, ampere en Kelvin-graad. Kaarsen kregen verschillende definities. Dit zijn er enkele:
- een zestigste van de smeltstraling van platina met een oppervlakte van één vierkante centimeter tijdens het stollen van het metaal( 2046 K) in de richting van de loodlijn op het oppervlak( CIPM 1946);
- -vermogen dat loodrecht wordt uitgezonden op een zwartlichaamsgrafiek met een temperatuur van 2046 K, een oppervlakte van één zeshonderdduizendste van een vierkante meter bij een normale druk van 101325 Newton per vierkante meter( CGPM 1967);
- lichtsterkte van 540 GHz, vermogen van een zeshonderdtachtigste van een watt( de definitie gegeven door de CGPM in 1979, rekening houdend met de fysiologische kenmerken van het gezichtsvermogen).
Tot 1946 had de lichtintensiteit andere definities. In feite is elk land uniek. In praktische berekeningen wordt de waarde weinig gebruikt. Ingenieurs vonden een voldoende integraal parameter. Ze werden de lichtstroom op de etiketten. Met betrekking tot Candel, nauw verwant aan vaste hoek, richting, geef geen volledig beeld van de bron. Het is duidelijk dat het ongemakkelijk is voor een persoon, zelfs een ervaren fysicus, om te werken met de waarden van een drie verdiepingen tellende complexiteit. Het zou een tabel met waarden vereisen, afhankelijk van de richting. Simpel gesteld, de kracht van het licht zal het niet toestaan om de in de praktijk gestelde taken op te lossen, bijvoorbeeld om de verlichtingsparameters te berekenen vanuit het oogpunt van de vereisten van de staatsnorm.
Lichtstroom
Lichtstroom geeft aan hoeveel kracht er op het oppervlak valt. Is niet afhankelijk van vaste hoeken. Zorg ervoor dat de lichtstroom wordt aangegeven door het label van een gloeilamp. De waarde laat ons toe om te zeggen dat LED's, die 9 W verbruiken, meer produceren dan de gloeidraad en daarbij 60 hebben. Het label toont een fout: de totale lichtstroom van de lichtbron wordt gegeven zonder het juiste feitaccent aan te geven. Er kan verwarring zijn. In de natuurkunde wordt de volgende definitie van meeteenheden van lichtstroom, lumens geaccepteerd: het vermogen dat wordt geëmitteerd door een isotrope lichtbron, ingesloten in een ruimtehoek gelijk aan één steradiaal.
Uit de voor de hand liggende feiten die overal beschikbaar zijn, is het internet duidelijk: met een gloeidraad van 60 W kan de lichtstroom binnen een steradiaan niet gelijk zijn aan 710 lumen. Te groot nummer. In het handboek Cursus fysica voor secundaire gespecialiseerde onderwijsinstellingen van auteurschap Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Deel II) stelt: een gloeilamp van 100 W gloeilamp heeft een lichtsterkte van 100 kaarsen( de moderne analoog van de eenheid is candela).Dientengevolge is de totale lichtstroom in lumens 1256. Vanzelfsprekend is het cijfer van dezelfde orde als 710, het heeft nooit plaatsgevonden als een wijziging van 12,56( 4 Pi) nodig was. Er kan worden verondersteld dat de productietechnologie sinds 1971 veranderingen heeft ondergaan, maar geen kwalitatieve.
LED-lamp label
In het geval van een LED-lamp kan het product niet worden beschouwd als een isotrope radiator. Indirect geeft het label de verstrooiingshoek van 240 graden aan. Impliciete kegel, beperkend deel van de bol. Het geknipte deel zal worden gevonden met behulp van een eenvoudige analogie. Het is duidelijk dat de verstrooiingshoek van 180 graden vergelijkbaar is met die van 6.28 steradianen. Precies de helft van de reikwijdte. Het converteren van andere waarden naar vaste hoeken is moeilijk. De parameter die op het label wordt aangegeven, is echter handig voor berekeningen. Visueel maakt het duidelijk in welke richting het licht zich verspreidt, wat de ingenieurs helpt praktische problemen op te lossen. Voldoe aan de vereisten van de normen( zie hierboven).Hieronder staat meer, nu moet je eindelijk de i stipuleren met de lichtstroom.
Figuur toont schematisch een gloeilamp met kenmerken van het label. De verstrooiingshoek geeft aan: de straling plant zich voort boven het vlak van het instrument. Veranderingen leggen een kroonluchter op. De straling wordt gepropageerd zonder veranderingen door de plafondoplossing. In andere richtingen wordt het resterende deel van de verstrooiingshoek( van het etiket) ongeveer uniform uitgestraald, rekening houdend met de verzwakking van het glas.
Schematische weergave van de spreidingshoek
Naast het bovenstaande dient de lichtstroom om de reflecterende eigenschappen te evalueren. Zwarte letters zijn duidelijk zichtbaar op licht papier. De lichtstroom weerspiegeld door witte objecten is groter. Daarom zijn in lichte tinten geschilderde gevallen van koelkasten.
Verlichting en vereisten van
-normen De lichtstroom in de huidige interpretatie karakteriseert het totale vermogen dat wordt uitgestraald door de bron van het optische bereik. Verongelukte ongelijk op het oppervlak van de kamer. In de normen van verschillende eisen geven de normen de verlichting van het object aan. De waarde wordt gemeten in lux( lat. Uitspraak van het woord "licht"), numeriek gelijk aan de verhouding van de lichtstroom in lumen tot het gebied waar deze valt. De interpretatie zelf is niet moeilijk, de praktische toepassing gaat gepaard met een aantal problemen.
Bij de berekening is de lichtstroom in lumen lastig te gebruiken in combinatie met de verstrooiingshoek. Het gebied afgesneden van de bol is niet-lineair afhankelijk van graden. Het gaat goed met steradianen. Voor specifieke berekeningen is het beter om de verbindingsformule in de afbeelding toe te passen. Hiermee kunt u graden omzetten in steradiana.
In de figuur op punt I, het middelpunt van de bol. De overdekte dichte hoek snijdt een deel van het oppervlak af, de resulterende vorm lijkt op een kegel. Om de verlichting te vinden, wordt een parallel getrokken tussen de steradianen en graden met behulp van de aangegeven formule. De eerste eenheid zal een eenvoudige manier toelaten om het vermogen( lichtstroom) van de verhouding te berekenen, de tweede - om de relatieve positie van objecten in de kamer te meten. Let op: deze formule is van toepassing voor openingshoeken van minder dan 90 graden. Daarom zullen we in het geval van onze LED-lamp de parameters van de kegel moeten vinden, die 240 graden aan de bol complementeert.
Formula, lichtschema
Het totale diafragma is 120 graden( 360-240).De formule verschijnt half, 60 graden. Het vervangen van deze waarde en gegeven dat de sinus van 30 0.5 is, krijgen we 3.14 steradianen. Bijgevolg zal het andere deel van de bol 3 Fisteradianen zijn. Toepassen op een specifieke ruimte:
Stel dat een gloeilamp zich boven een tafel bevindt met een oppervlakte van 0,5 vierkante meter. De afstand tot het vliegtuig is 2 meter.
Oplossing:
We vinden het totale oppervlak van de bal, de waarde is 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi sq.m. Het cijfer in termen van steradianen is 4 x Pi. De lamp brandt 3 x Piradian( zie hierboven), wat wordt uitgedrukt in vierkante meters, zoals 12 Pi. We verdelen het gebied door de afmetingen van het tafelblad, we krijgen 24 Pi. Dientengevolge heeft het gebied een belichting van ongeveer 75 lux. Volgens de SNiP, Sanitary Rules, is de waarde nauwelijks genoeg voor de archiefkamer. In de studie heb je meer dan één lichtbron nodig, of verander je het type apparaten. Krijg krachtiger.
Beperkingen op de berekeningen van de verlichting van de
De bovenstaande berekeningen zijn uitgevoerd in een sterk vereenvoudigde vorm. Er werd een geval van totale duisternis genomen. Tijdens het grootste deel van de werkdag schijnt de zon door het raam, daarom wordt een deel van het licht geleverd door een natuurlijke bron. Het is logisch om de verlichting in verschillende delen te splitsen, elk is ontworpen voor zijn tijd. Veel wordt bepaald door het ontwerp van het verlichtingsapparaat. Als het deksel bijvoorbeeld ondubbelzinnig verliezen introduceert, verbetert de flitslampreflector de stroom in een bepaalde richting aanzienlijk. Brongegevens zijn gescheiden van de lamp. Een voor de hand liggend, vaak over het hoofd gezien feit.
In de praktijk wordt de lichtparameter gemeten met een luxmeter. Bekend: technische berekening bevat een fout. In elke branche is de waarde bekend. In radio-engineering bereikt het 30%.Lichtberekeningen worden ongeveer uitgevoerd, om te voldoen aan de eisen van bestaande normen precies nodig hebben. Daarom moet het resultaat worden gecontroleerd. Er wordt een luxmeter gebruikt die de ware verlichting van het vertrekgebied laat zien. De meetwaarden van het instrument worden vergeleken met tabelwaarden uit normen.
De lichtstroom gegeven door het label is niet constant over het gebied van de bol. Niet altijd in de praktijk is er een vereenvoudigd geval wanneer de lamp zich boven het object bevindt. Het is noodzakelijk om de projecties van het onderzochte oppervlak op de bal te nemen, om in de gekozen sleutel te werken.
