Der Lichtstrom kann ausschließlich unter Laborbedingungen gemessen werden, ansonsten ist es schlicht unmöglich, die Beleuchtungsstärke zu bestimmen. Geräte für jeden Raum verfügen jedoch bereits über eine bestimmte Markierung, anhand derer der Beleuchtungsgrad eines Raums, ausgedrückt in Beleuchtungseinheiten, berechnet werden kann. Die wichtigsten Voraussetzungen sind die Kenntnis des Gebietes und die Fähigkeiten des elementaren Rechnens.
Inhalt
- Grundeigenschaften von Licht
- Berechnungsfunktionen
- Messgerät
Grundeigenschaften von Licht
Licht ist eine physikalische Größe, das über Eigenschaften wie Lichtstromleistung, Leuchtkraft, Lichtstärke, Ausleuchtung und Helligkeit verfügt.
Die Leistung des Lichtstroms, also der sichtbaren Lichtstrahlung, lässt sich durch die wahrgenommene Lichtwirkung auf das menschliche Sehen abschätzen. Der Lichtstrom wird in Lumen gemessen.
Eine herkömmliche Glühlampe von 100 Watt hat eine Nennleistung von 1350 Lumen, während eine Lampe mit einem fluoreszierenden Glühen der gleichen "Wattleistung" viel mehr zeigt - 3200 Lumen.
Genauer gesagt emittiert eine Punktquelle mit einer Lichtstärke von 1 Candela einen Lichtstrom von 1 Lumen. Der Raumwinkel hat in diesem Fall einen Wert von 1 Steradiant.
Die nächste Eigenschaft des Lichts ist seine Stärke, die die Flussdichte charakterisiert, dieser Wert wird in Candela gemessen. Sehr verallgemeinert wurde bisher angenommen, dass 1 cd dem Licht von 1 Kerze entspricht, diese Einheit wurde sogar mit 1 W gleichgesetzt. Sie können die Lichtintensität erhöhen, indem Sie an einer Seite der Glühbirne einen Hohlspiegelreflektor anbringen.
In Bezug auf die Helligkeit wird dieser Wert als Verhältnis von Candela pro Quadratmeter ausgedrückt. m, also die Projektion der Lichtstromstärke auf eine ebene beleuchtete Fläche im rechten Winkel. Leuchtkraft oder Leuchtkraft spiegelt die Dichte des Lichtstroms in Bezug auf die Fläche der beleuchteten Fläche wider - 1 Lumen pro Quadratmeter. m.
Eine Lichteigenschaft wie die Beleuchtungsstärke zeigt die Flächendichte des Lichts, das einen bestimmten Flächenbereich beleuchtet. Dieser Wert wird ausgedrückt durch das Verhältnis ob / sq. m In der Physik gibt es spezielle Einheiten, in denen die Beleuchtung gemessen wird - Lux.
Berechnungsfunktionen
Bei der Berechnung des Beleuchtungsgrades eines Raumes muss das Additivitätsgesetz berücksichtigt werden. Es funktioniert, wenn mehrere Lichtquellen einen bestimmten Bereich beeinflussen.
Das Additivitätsgesetz drückt sich in der Summation der von jedem Lichtobjekt separat erzeugten Beleuchtung aus:
∑ E = E1 + E2 +… + En.
Die Beleuchtungsstärke wird nur für Oberflächen verwendet, die Licht reflektieren und nicht mit sich selbst leuchten. Zum Beispiel Mond, Wände, Boden und andere Ebenen. Die Raumbeleuchtung wird wie folgt gemessen:
- Für einen Raum mit Abmessungen von 3x3x3 m ist es erforderlich, dass eine Fünf-Watt-LED mit einer Leistung von 100 Lumen darin vorhanden ist Berechnen Sie die Gesamtfläche aller beleuchteten Flächen - Boden, Decke und Wände und teilen Sie dann den Lichtstrom durch Quadrat.
- Das macht 100 Lumen / 9 sq. m * 6 = 100/54 = 1,85 Lux - Maßeinheiten der Beleuchtung.
- Wenn die Lichtquelle mit einer speziellen Linse ausgestattet ist, dank der auf einer der Oberflächen ein Kreis mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 m wird heller beleuchtet (die Fläche des Kreises beträgt jeweils 0,78 qm m), dann hat die Beleuchtung dieses Bereichs einen Wert von 128 Lux.
Es gibt auch ziemlich Standardindikatoren - unter bestimmten Bedingungen zeigt das Licht ungefähr die gleichen Werte an, sodass solche Situationen verallgemeinert werden können. Einige Beispiele für die Beleuchtung sind die folgenden:
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Die Beleuchtung der Erdoberfläche an einem klaren Tag, wenn die Sonne im Zenit steht, beträgt 100.000. OK. Im Schatten gleichzeitig 10-25 Tausend. lx In einem Raum in der Nähe eines Fensters erreicht der Wert 100 lx.
- An einem bewölkten Tag liegt der Durchschnittswert je nach Bewölkungsgrad des Sonnenlichts bei ca. 1.000. OK.
- Klares Wetter bei Vollmond gibt 0,2 Lux.
- Die Beleuchtung des Mondes beträgt 135 Tausend. OK.
- Für normales Lesen, bei dem die Augen nicht zu sehr beansprucht werden, werden durchschnittlich 40 Lux benötigt.
- Die meisten Pflanzen benötigen 500 Lux für ein normales Leben, aber verschiedene Arten benötigen ein anderes Spektrum.
Messgerät
Es gibt ein spezielles Gerät zum Messen der Beleuchtungsstärke einer Oberfläche - Lichtmeter. Sein Gerät enthält eine Fotozelle, die Licht einfängt. Der Funktionsmechanismus des Luxmeters kann sowohl digital als auch analog sein - in beiden Fällen ist die Messgenauigkeit recht hoch. GOST geht von einem maximalen Fehler von etwa 10 % aus.
Für Arbeiten an schwer zugänglichen Stellen ist bei vielen Ausführungen der Bereich mit der Lichtschranke mit dem Rest des Bereichs über einen elastisch verdrillten Draht verbunden. Das Gerät ist mit Lichtfiltern ausgestattet, mit dem Sie den Messvorgang unter Berücksichtigung der besonderen Nuancen des Geländes anpassen können.
Beim Arbeiten mit dem Gerät sollte es waagerecht aufgestellt werden - Abweichungen von dieser Ebene können die Messgenauigkeit negativ beeinflussen. Außerdem ist es notwendig, den Einfluss zufälliger Schatten zu vermeiden. Eine detaillierte Methodik für jede Beleuchtungsart ist in der entsprechenden Landesnorm beschrieben.