Fluxo luminoso

O fluxo de luz é um termo físico que permite estimar a potência transferida pela radiação em uma determinada direção. O valor é usado para calcular a iluminação, o último é definido pelos padrões do estado para objetos que fornecem vida humana.

A posição do fluxo luminoso na hierarquia de grandezas físicas de óptica

O homem não-iniciado não fala muito dos rótulos das fotografias dadas rótulos. Dadas as características do fluxo luminoso em lúmens. Conhecendo o fluxo luminoso, pode-se calcular a iluminação da superfície. Requisitos são dados GOST, mais precisamente, BCH-1-73 para instalações esportivas. As condições não são retiradas do teto, determinadas pela fisiologia humana. Se estamos falando de uma aula na escola, a saúde dos olhos de alunos, professores e academia é levada em conta - os interesses dos alunos são levados em conta.

Consequências negativas e desagradáveis ​​são possíveis quando se sai da norma. Cada caso é um documento. Regulamentos sanitários, regulamentos de construção. Aqui está a posição do fluxo de luz na hierarquia de quantidades ópticas. ..

Intensidade de luz

A principal característica do emissor de faixa óptica( lâmpada) é a intensidade da luz. Mostra quanta energia é transferida em uma dada direção limitada por um ângulo sólido. Consequentemente, a intensidade luminosa no gráfico não é uma linha reta. A potência máxima do conjunto de diodos é transferida na direção perpendicular à abertura da ocular( uma pequena lente construída construtivamente para melhorar o foco da radiação).Quanto à lâmpada incandescente, ela está próxima dos parâmetros de uma fonte isotrópica.

Para uma compreensão completa da questão, vamos fazer uma ideia sobre os esteróides. A unidade de medida do ângulo sólido com a parte superior no centro da esfera. Formalmente, um steradian é igual à razão da área de uma bola imaginária e o quadrado do raio. Consequentemente, o valor é adimensional, como um ângulo. Portanto, para evitar confusão, os físicos introduziram esteróides. Claramente, o valor está intimamente relacionado aos parâmetros da esfera. Segue-se da definição: 12,56( 4 Pi) steradianos se encaixam na área da esfera.

O ângulo sólido é volumétrico, parece um cone com um vértice no centro de uma bola imaginária. A base de uma forma tridimensional não é um plano.É incorreto comparar o ângulo sólido e o cone. A base é a parte da esfera, cortada pela superfície da geratriz( lateral).A unidade do poder da luz é uma vela, como são chamados no estilo ocidental, candela( o nome apareceu em 1948, antes de esta unidade ser chamada de nova vela).Ambos os termos são uma tradução, o som original da palavra latina a partir da qual o nome deriva. A Candela é uma das seis principais placas do sistema internacional de SI, através das quais outras unidades são expressas.

De acordo com os acordos de paz, a maioria dos países adotou o metro, o segundo e o quilo em 1960.A lista consiste em seis parâmetros. Deve ser complementado com candela, ampere e grau Kelvin. Velas receberam diferentes definições. Aqui estão alguns:

• um sexto da radiação de fusão de platina com uma área de um centímetro quadrado quando o metal solidifica( 2046 K) na direção da perpendicular à superfície( CIPM 1946);Potência
• emitida perpendicularmente a uma parcela de corpo negro com uma temperatura de 2046 K, uma área de um seiscentos milésimos de metro quadrado a uma pressão normal de 101325 Newtons por metro quadrado( CGPM 1967);Intensidade luminosa
• de 540 GHz, potência de um seiscentos e oitenta e três terços de watt( a definição dada pela CGPM em 1979, levando em conta as características fisiológicas da visão).

Até 1946, a intensidade da luz tinha outras definições. De fato, para cada país é único. Em cálculos práticos, o valor é pouco usado. Engenheiros encontraram um parâmetro suficientemente integrado. Eles se tornaram o fluxo luminoso presente nos rótulos. Com relação ao candel, intimamente relacionado ao ângulo sólido, direção, não dá uma imagem completa da fonte.É claro que é inconveniente para uma pessoa, até mesmo para um físico experiente, operar com os valores de uma complexidade de três andares. Levaria uma tabela de valores dependendo da direção. Simplificando, o poder da luz não permitirá resolver as tarefas definidas na prática, por exemplo, para calcular os parâmetros de iluminação em termos dos requisitos do padrão estadual.

Fluxo Luminoso

O fluxo luminoso mostra quanta energia cai na superfície. Não depende de ângulos sólidos. Apenas certifique-se que o fluxo de luz é indicado pela etiqueta de qualquer lâmpada. O valor nos permitirá dizer que os LEDs, consumindo 9 W, produzem mais do que o filamento, levando 60.Pode haver confusão. Na física, aceita-se a seguinte definição de unidades de medida de fluxo luminoso, lúmenes: a potência emitida por uma fonte de luz isotrópica, encerrada em um ângulo sólido igual a um esteradiano.

A partir dos fatos óbvios disponíveis em toda parte, a Internet é clara: com um filamento de 60 W, o fluxo luminoso encerrado em um único steradiano não pode ser igual a 710 lumens. Número muito grande. No livro didático Curso de Física para instituições secundárias de ensino especializado de autoria Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Volume II) afirma: uma lâmpada incandescente de 100 W tem uma intensidade luminosa de 100 velas( o análogo moderno da unidade é candela).Consequentemente, o fluxo luminoso total em lúmens é 1256. Obviamente, a figura é da mesma ordem que 710, nunca ocorreu se uma emenda de 12,56( 4 Pi) fosse necessária. Pode-se supor que desde 1971 a tecnologia de produção sofreu mudanças, mas não qualitativas.

No caso de uma lâmpada LED, o produto não pode ser considerado um radiador isotrópico. Indiretamente, o rótulo indica o ângulo de espalhamento de 240 graus. Cone implícito, limitando parte da esfera. A parte cortada será encontrada usando uma analogia simples. Obviamente, o ângulo de espalhamento de 180 graus é semelhante a 6,28 esteróides. Exatamente metade do escopo. Converter outros valores em ângulos sólidos é difícil. No entanto, o parâmetro indicado na etiqueta é conveniente para cálculos. Visualmente deixa claro em qual direção a luz se espalha, o que ajuda os engenheiros a resolver problemas práticos. Satisfaça os requisitos das normas( veja acima).Mais é dito abaixo, agora você precisa finalmente pontuar o i com o fluxo luminoso.

A figura descreve esquematicamente uma lâmpada com características retiradas da etiqueta. O ângulo de espalhamento indica: a radiação se propaga acima do plano do instrumento. Mudanças impõem um candelabro. A radiação é propagada sem alterações pela solução do teto. Em outras direções, a parte residual do ângulo de espalhamento( da etiqueta) é aproximadamente uniformemente irradiada, levando em consideração o enfraquecimento do vidro.

Além do acima, o fluxo luminoso serve para avaliar as propriedades reflexivas. Letras pretas são claramente visíveis em papel leve. O fluxo luminoso refletido por objetos brancos é maior. Portanto, em tons claros são pintados casos de geladeiras.

Iluminação e requisitos dos padrões

O fluxo luminoso na interpretação atual caracteriza a potência total emitida pela fonte da faixa ótica. Caiu na superfície da sala de forma desigual. Nos padrões de vários requisitos, as normas indicam a iluminação do objeto. O valor é medido em lux( lat. Pronúncia da palavra "light"), numericamente igual à razão entre o fluxo luminoso em lúmens e a área em que ele cai. A interpretação em si não é difícil, a aplicação prática é acompanhada por uma série de problemas.

Ao calcular, o fluxo luminoso em lúmens é inconveniente para usar em conjunto com o ângulo de espalhamento. A área cortada da esfera depende não linearmente dos graus. Isso vai bem com os esteróides. Para cálculos específicos, é melhor aplicar a fórmula de conexão dada na figura. Permite converter graus para steradiana.

Na figura no ponto I, o centro da esfera. O ângulo sólido coberto corta parte da superfície, a forma resultante se assemelha a um cone. Para encontrar a iluminação, um paralelo é traçado entre os esteróides e graus usando a fórmula indicada. A primeira unidade permitirá uma maneira simples de calcular a potência( fluxo luminoso) da proporção, a segunda - para medir dentro de casa a posição relativa dos objetos. Por favor note: esta fórmula é aplicável para ângulos de abertura inferiores a 90 graus. Portanto, no caso da nossa lâmpada LED, é necessário encontrar os parâmetros do cone, que complementa 240 graus à esfera. Fórmula

A abertura total será de 120 graus( 360 a 240).A fórmula aparece meio, 60 graus. Substituindo este valor e dado que o seno de 30 é 0.5, obtemos 3.14 steradianos. Consequentemente, a outra parte da esfera será de 3 Fisteradianos. Aplique a uma sala específica:

Suponha que uma lâmpada esteja localizada acima de uma mesa com uma área de 0,5 metros quadrados. A distância até o avião é de 2 metros.

Solução:

Encontramos a área total da bola, o valor é 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi sq.m A figura em termos de steradianos é 4 x Pi. A lâmpada ilumina 3 x piradiano( veja acima), que é expresso em metros quadrados, como 12 Pi. Dividimos a área pelas dimensões da mesa, obtemos 24 Pi. Consequentemente, a região tem uma iluminação de cerca de 75 lux. De acordo com o SNiP, Sanitary Rules, o valor é insuficiente para a sala de arquivo. No estudo, você precisa de mais de uma fonte de luz ou alterar o tipo de dispositivos. Fique mais poderoso.

Limitações nos cálculos de iluminação do

Os cálculos acima foram realizados de uma forma altamente simplificada. Um caso de escuridão total foi tomado. Durante a maior parte do dia de trabalho, o sol brilha através da janela, portanto, parte da luz é fornecida por uma fonte natural.É lógico dividir a iluminação em várias partes, cada uma é projetada para o seu tempo. Muito é determinado pelo design do dispositivo de iluminação. Por exemplo, se a capa apresentar inequivocamente perdas, o refletor da lanterna aumenta muito o fluxo em uma determinada direção. As especificações da fonte são separadas da lâmpada. Um fato óbvio, muitas vezes negligenciado.

Na prática, o parâmetro de luz é medido com um luxímetro. Conhecido: o cálculo de engenharia contém um erro. Em qualquer setor, o valor é conhecido. Em engenharia de rádio, atinge 30%.Cálculos de iluminação são realizados aproximadamente, para atender os requisitos dos padrões existentes precisam exatamente. Portanto, o resultado deve ser verificado. Um luxímetro é usado, mostrando a verdadeira iluminação da área do quarto. As leituras do instrumento são comparadas com os valores da tabela tirados dos padrões.

O fluxo luminoso dado pela etiqueta não é constante sobre a área da esfera. Nem sempre na prática há um caso simplificado quando a lâmpada está acima do objeto.É necessário levar as projeções da superfície investigada na bola, trabalhar na chave escolhida.