Ljusflöde

Ljusflöde är en fysisk term som gör att man kan uppskatta den kraft som överförs av strålning i en given riktning. Värdet används för att beräkna belysningen, den senare fastställs av statliga standarder för objekt som ger människans liv.

Ljusflödespositionen i hierarkin för fysiska mängder optik

Den oinitierade mannen talar inte mycket om etiketterna på de fotografier som ges etiketter. Med tanke på egenskaperna hos ljusflödet i lumen. Att veta ljusflödet kan beräkna ytbelysningen. Krav ges GOST, mer exakt, BCH-1-73 för sportanläggningar. Villkor tas inte från taket, bestämt av human fysiologi. Om vi ​​pratar om en skolklass beaktas hälsan för eleverna, lärarna och gymmet i skolan - hänsyn tas till elevernas intressen.

Negativa, obehagliga konsekvenser är möjliga vid avvikelse från normen. Varje ärende är ett dokument. Sanitära föreskrifter, byggregler. Här är läget för ljusflödet i hierarkin för optiska kvantiteter. ..

Ljusintensitet

Det primära kännetecknet för det optiska områdesemitter( glödlampa) är ljusintensiteten. Visar hur mycket ström överföres i en given riktning avgränsad av en fast vinkel. Följaktligen är ljusstyrkan på grafen inte en rak linje. Diodmatrisens maximala effekt överförs i riktning vinkelrätt mot okularets öppning( en liten lins som är konstruerad konstruktivt för att förbättra strålningens fokusering).När det gäller glödlampan är den nära parametrarna för en isotrop källa.

För en fullständig förståelse av frågan, låt oss göra en uppfattning om steradianer. Måttenheten av den fasta vinkeln med toppen i sfärens mitt. Formellt är en steradian lika med förhållandet mellan ytan av en imaginär boll och radien av radien. Följaktligen är värdet dimensionslöst, som en vinkel. Därför, för att undvika förvirring har fysiker infört steradianer. Tydligt är värdet nära relaterat till sfärens parametrar. Det följer av definitionen: 12,56( 4 Pi) steradianer passar på sfärens område.

Den snabba vinkeln är volymetrisk, ser ut som en kon med ett toppunkt i mitten av en imaginär boll. Basen av en tredimensionell form är inte ett plan. Det är fel att jämföra fastvinkeln och konen. Basen är del av sfären, avskuren av generatrisens( ytan) ytan. Enheten av ljuskraft är ett ljus, som de kallas i västerländsk stil, candela( namnet dök upp 1948, innan den här enheten kallades för ett nytt ljus).Båda termerna är en översättning, det ursprungliga ljudet av det latinska ordet som namnet härrör från. Candela är en av de sex huvudplattorna i det internationella SI-systemet, genom vilket andra enheter uttrycks.

Enligt fredsavtalet antog de flesta länder meter, andra och kilo år 1960.Listan består av sex parametrar. Det bör kompletteras med candela, ampere och Kelvin-graden. Stearinljus gavs olika definitioner. Här är några:

• en sextion av platinas smältande strålning med ett område av en kvadratcentimeter när metallen stelnar( 2046 K) i riktning mot vinkelrätt mot ytan( CIPM 1946);
• -effekt utsänkt vinkelrätt mot en svart kroppsplan med en temperatur av 2046 K, ett område på ett sexhundratusen av en kvadratmeter vid ett normalt tryck på 101325 Newtons per kvadratmeter( CGPM 1967);
• ljusstyrka på 540 GHz, effekten av en sexhundra och åttiotredi watt( den definition som ges av CGPM 1979, med beaktande av synens fysiologiska egenskaper).

Fram till 1946 hade ljusets intensitet andra definitioner. Faktum är att varje land är unikt. I praktiska beräkningar används värdet lite. Ingenjörer hittade en tillräckligt integrerad parameter. De blev ljusflödet som finns på etiketterna. När det gäller candel, nära relaterad till fast vinkel, riktning, ge inte en komplett bild av källan. Det är uppenbart att det är obekvämt för en person, till och med en erfaren fysiker, att arbeta med värdena i en komplexitet i tre våningar. Det skulle ta en tabell av värden beroende på riktning. Enkelt uttryckt kommer ljusets kraft inte att tillåta att lösa de uppgifter som anges i praktiken, till exempel för att beräkna parametrarna för belysning utifrån kraven i statsstandarden.

Ljusflöde

Ljusflöde visar hur mycket ström som faller på ytan. Beror inte på fasta vinklar. Se bara till att ljusflödet indikeras med etiketten på någon glödlampa. Värdet tillåter oss att säga att LED-lampor, som förbrukar 9 W, producerar mer än filamentet och tar 60.Det kan vara förvirring. I fysiken accepteras följande definition av måttenheter för ljusflöde, lumen: kraften som emitteras av en isotrop ljuskälla, innesluten i en fast vinkel som är lika med en steradian.

Av de uppenbara fakta som finns överallt är Internet klart: med en filament på 60 W kan ljusflödet som är inneslutet i en enda steradian inte vara lika med 710 lumen. För stort antal. I läroboken Fysikkurs för sekundära specialiserade utbildningsinstitut av författarskap Zhdanova LS, Marandzhyan V.A.(Volym II) anges: En glödlampa med 100 W glödlampa har en ljusstyrka på 100 ljus( den moderna analogen av enheten är candela).Följaktligen är det totala ljusflödet i lumen 1256. Naturligtvis är figuren av samma ordning som 710, det inträffade aldrig om en ändring av 12,56( 4 Pi) behövdes. Det kan antas att produktionstekniken sedan 1971 har genomgått förändringar, men inte kvalitativa.

Vid en LED-lampa kan produkten inte betraktas som en isotrop radiator. Indirekt anger etiketten spridningsvinkeln 240 grader. Implicerad kon, begränsande del av sfären. Den snittiga delen kommer att hittas med en enkel analogi. Självklart är spridningsvinkeln 180 grader lik 6.28 steradianer. Exakt hälften av räckvidden. Att konvertera andra värden till fasta vinklar är svårt. Parametern som anges på etiketten är emellertid lämplig för beräkningar. Visuellt gör det klart i vilken riktning ljuset sprider sig, vilket hjälper ingenjörerna att lösa praktiska problem. Uppfylla kraven i standarderna( se ovan).Mer sägs nedan, nu måste du äntligen pricka i med ljusflödet.

Figur visar schematiskt en glödlampa med egenskaper som tagits från etiketten. Spridningsvinkeln indikerar: strålningen sprider sig över instrumentets plan. Förändringar ålägger en ljuskrona. Strålningen sprids utan ändringar av taklösningen. I andra riktningar utstrålas den återstående delen av spridningsvinkeln( från etiketten) ungefär jämnt, med hänsyn till glasets försvagning.

Förutom ovanstående används ljusflödet för att utvärdera reflektionsegenskaperna. Svarta bokstäver är tydligt synliga på lätt papper. Det ljusflöde som reflekteras av vita föremål är större. Därför är i ljustoner målade fall av kylskåp.

Belysning och krav i

-standarder Ljusflödet i den aktuella tolkningen karaktäriserar den totala effekten som avges av källan till det optiska området. Kraschade på ytan av rummet ojämnt. Enligt normerna för olika krav indikerar normerna belysningen av föremålet. Värdet mäts i lux( lat. Uttrycket av ordet "ljus"), numeriskt lika med förhållandet mellan ljusflödet i lumen och det område som det faller till. Själva tolkningen är inte svår, den praktiska tillämpningen åtföljs av ett antal problem.

Vid beräkningen är ljusflödet i lumen obehagligt att använda i samband med spridningsvinkeln. Området avskuren från sfären är olinjärt beroende av grader. Det går bra med steradianer. För specifika beräkningar är det bättre att använda anslutningsformeln som anges i figuren. Låter dig konvertera grader till steradiana.

I figuren i punkt I, sfärens mittpunkt. Den täckta fastvinkeln skär av en del av ytan, den resulterande formen liknar en kon. För att hitta belysningen dras en parallell mellan steradierna och graderna med hjälp av den angivna formeln. Den första enheten tillåter ett enkelt sätt att beräkna strömmen( ljusflödet) av andelen, den andra - för att mäta den relativa positionen av objekt i rummet. Observera: denna formel gäller för öppningsvinklar mindre än 90 grader. Därför måste vi, när det gäller vår LED-lampa, hitta parametrarna för konen, vilket kompletterar 240 grader mot sfären.

Den totala bländaren blir 120 grader( 360-240).Formeln uppträder halv, 60 grader. Genom att ersätta detta värde och med tanke på att sinusen av 30 är 0.5 får vi 3,14 steradianer. Följaktligen kommer den andra delen av sfären att vara 3 Foradians. Applicera på ett visst rum:

Antag att en glödlampa ligger ovanför ett bord med en yta på 0,5 kvadratmeter. Avståndet till planet är 2 meter.

Lösning:

Vi finner det totala området för bollen, värdet är 4 x Pi x 2 x 2 = 16 Pi kvadrat.m. Figuren i form av steradianer är 4 x Pi. Lampan tänds 3 x Piradian( se ovan), som uttrycks i kvadratmeter, som 12 Pi. Vi delar området med tablettens dimensioner, vi får 24 Pi. Följaktligen har regionen en belysning av ca 75 lux. Enligt SNiP, Sanitary Rules, är värdet knappt tillräckligt för arkivrummet. I studien behöver du mer än en ljuskälla, eller ändra typ av enheter. Bli mer kraftfull.

Begränsningar av beräkningarna av belysningen av

Ovanstående beräkningar utfördes i en mycket förenklad form. Ett fall av totalt mörker togs. Under det mesta av arbetsdagen skiner solen genom fönstret, därför kommer en del av ljuset från en naturlig källa. Det är logiskt att dela upp belysningen i flera delar, var och en är avsedd för sin tid. Mycket bestäms av belysningsanordningens konstruktion. Om exempelvis omslaget entydigt introducerar förluster, förbättrar fickljusreflektorn kraftigt flödet i en given riktning. Källspecifikationer är skilda från lampan. Ett uppenbart, ofta förbisett faktum.

I praktiken mäts ljusparametern med en luxmätare. Känd: Teknisk beräkning innehåller ett fel. I vilken bransch som helst är värdet känt. I radiotekniken når den 30%.Belysningsberäkningar utförs ungefär för att uppfylla kraven i befintliga standarder behöver exakt. Därför bör resultatet kontrolleras. En luxmätare används, som visar den verkliga belysningen av rumsområdet. Instrumentavläsningarna jämförs med tabellvärden som tas från standarder.

Det ljusflöde som ges av etiketten är inte konstant över sfärens område. Inte alltid i praktiken finns det ett förenklat fall när lampan är över objektet. Det är nödvändigt att ta utprojekten av den undersökta ytan på bollen, för att arbeta i den valda nyckeln.