Sadržaj
- Izračunavanje osvjetljenja
- Izračunavanje ostalih vrijednosti
- Korištenje Lux mjerne karte
- Učinkovitost osvjetljenja
Kada instalirate žarulje ili kontrolirate svjetlinu zaslona računala, razumijevanje svjetline može vam pomoći u određivanju njihove učinkovitosti.
osvjetljenje površine, značajka drugačija od osvjetljenje, mjeri koliko svjetla padne na njemu dok osvjetljenje je količina svjetlosti koja se reflektira ili emitira iz nje. Biti jasan s terminologijom kada je u pitanju svjetlina i električna energija može vam pomoći u donošenju boljih odluka.
Izračunavanje osvjetljenja
Osvjetljenje mjerite kao količinu svjetlosti koja padne na površinu u jedinicama od noga-svijeće ili luks, 1 lux, SI jedinica, jednak je oko 0,029030 svijeća za stopala. 1 lux je isto jednak 1 lumen / m2 u kojem je lumen mjera svjetlosni tok, količina vidljive svjetlosti koju izvor emitira u jedinici vremena, a 1 lux također je jednak .0001 fot (ph). Ove jedinice omogućuju vam upotrebu širokog raspona vaga za određivanje osvjetljenja u različite svrhe.
Možete izračunati osvjetljenje E povezane sa svjetlosnim fluksom "phi" Φ koristeći E = Φ / A preko određenog područja , Ova jednadžba označava svjetlosni tok sa Φ, isti je simbol za magnetski tok, a pokazuje sličnost s jednadžbom magnetskog fluksa Φ = BA za površinu koja je paralelna s magnetom jačina magnetskog polja B, To znači da je osvjetljenje paralelno s magnetskim poljem na način na koji ga izračunavaju znanstvenici i inženjeri, a vi možete pretvoriti jedinice osvjetljenja (fluks / m)2) izravno u vate koristeći intenzitet (u jedinicama kandela).
Možete koristiti jednadžbu Φ = I x Ω za fluks Φ, intenzitet ja i kutni raspon "ohm" Ω za kutni raspon u steradijan (sr)ili kvadratnog radijana, a puna sfera ima kutni raspon od 4π, Svjetlost izračunata u osvjetljenju pada na površinu i širi se uzrokujući da predmet postane svijetl, pa se osvjetljenje može koristiti kao mjera svjetline.
Na primjer: Osvjetljenje na površini je 6 lux, a površina 4 metra od izvora svjetlosti. Koliki je intenzitet izvora?
Budući da svjetlost putuje zračenjem, možete zamisliti da je izvor svjetlosti središte sfere s polumjerom jednakim udaljenosti između izvora svjetlosti i objekta. To znači da odgovarajuća površina koju upotrijebimo je površina sfere koja odgovara ovom rasporedu.
Umnožavanje površine sfera s polumjerom 4 kao 4π42 m2 po osvjetljenosti 6 lumena / m2 daje vam 1206,37 lumena fluksa Φ , Svjetlost putuje izravno na površinu, tako da ima kutni raspon Ω je 4π kandele i, koristeći Φ = I x Ω, intenzitet ja iznosi 15159,69 lumena / m2.
Izračunavanje ostalih vrijednosti
Kandela koja se koristi u kutnom rasponu koristi se kao mjerenje količine svjetlosti koju izvor svjetlosti emitira u rasponu u trodimenzionalnom rasponu. Kao što je prikazano na primjeru, kutni raspon se mjeri steradijanom na površini na koju se unosi svjetlost. Steradijan je punih sfera 4π kandela. Pazite da se ne miješaju lux i kandela.
Dok Kandela je mjerenje ugaonog raspona, luks je osvjetljenje same površine. U točkama udaljenijim od izvora svjetlosti, luks je manji što je manje svjetla u stanju doći do te točke. To je važno u stvarnim aplikacijama i preciznim proračunima koji trebaju uzeti u obzir točan izvor svjetlosti koji bi bio, na primjer, u volframovoj žici žarulje, a ne u slučaju same žarulje. Za manje žarulje poput određenih izvora svjetlosti udaljenost može biti zanemarljivija ovisno o skali vaših proračuna.
Jedan steradijan sfere s polumjerom od jednog metra obuhvatio bi površinu od 1 m2, To možete dobiti ako znate da se pokriva cijela sfera 4π kandele, dakle, za površinu od 4π (iz 4πr2 s polumjerom od 1) steradijana, površina koju bi ova sfera pokrivala je 1 m2, Možete pretvoriti ove konverzije izračunavanjem stvarnih primjera žarulja i svijeća koje emitiraju svjetlost pomoću površine sfere da bi se obračunala geometrija svjetla. Tada se mogu povezati sa svjetlošću.
Dok osvjetljenje mjeri svjetlost koja pada na površinu, svjetlost je svjetlost koju ta površina emitira ili odbija u kandeli / m2 ili "gnjide". Vrijednosti osvjetljenja L i lux E povezane su kroz idealnu površinu koja s jednadžbom emitira svu svjetlost E = L x π.
Korištenje Lux mjerne karte
Ako vam se čini zastrašujućim da postoji toliko različitih načina mjerenja istih količina, mrežni kalkulatori i grafikoni izvode proračune za pretvorbu između različitih jedinica kako bi zadatak olakšali. RapidTables nudi kalkulator lumena do vata koji izračunava snagu za različite standarde svjetlosti. Tablica na web mjestu prikazuje ove vrijednosti tako da možete vidjeti kako se međusobno uspoređuju. Imajte na umu jedinice lumena i vata pri izvođenju ovih pretvorbi koje također koriste svjetlosnu učinkovitost pomoću "eta" η.
EngineeringToolBox također nudi metode izračuna osvjetljenja i osvjetljenja za standarde žarulja i svjetiljki uz luks tablicu mjerenja. Osvjetljenje je druga metoda izračunavanja osvjetljenja koja koristi električne standarde svjetiljke ili izvora svjetlosti umjesto eksperimentalnih mjerenja svjetlosti koja se odaje. Daje se jednadžbom za osvjetljenje ja kao I = Ll x Cu x LLF / Al za osvjetljenje svjetiljke Ll (u lumenima), koeficijent iskorištenosti Cu, faktor gubitka svjetlosti LLF i područje svjetiljke l (u M2).
Učinkovitost osvjetljenja
Kako je izračunala web stranica RapidTables, svjetlosna učinkovitost zračenja uobičajen je način opisivanja kako žarulja ili drugi izvor svjetlosti dobro koristi svoje energetske resurse, ali službena metoda određivanja učinkovitosti izvora svjetlosti je svjetlosna učinkovitost izvora , a ne zračenje.
Znanstvenici i inženjeri obično izražavaju učinkovitost osvjetljenja kao postotnu vrijednost s maksimalnom teorijskom vrijednošću učinkovitosti osvjetljenja 683.002 lm / W, što emitira svjetlosnu valnu duljinu od 555 nm. Kao jedan od primjera, tipični moderni bijeli vat „napuhan“ može dostići učinkovitost od preko 100 lm / W s efikasnošću od 15%, što je zapravo više nego kod mnogih drugih vrsta svjetlosnih izvora.
Pri mjerenju osvjetljenja i osvjetljenja u znanosti i inženjerstvu uzimaju se u obzir načini na koje oči same percipiraju svjetlinu svjetlosti da bi dobili preciznija, objektivnija mjerenja. Ispitujući raspodjelu svjetline svjetlom pomoću eksperimenata pokušajte shvatiti je li odgovor na svjetlinu posljedica signala fotoreceptora konusa ili štapa unutar ljudskog oka.
Druga istraživanja, poput fotometrijskih istraživanja, nastoje otkriti specifične oblike zračenja na temelju njihove linearnosti reakcije. Ako dva toka svjetlosti Θ1 i Θ2 da bi proizveli dva različita signala, fotometrijski detektori mjere signal generiran kao rezultat oba fluksa dodana linearno. Linearnost odgovora mjerilo je ovog odnosa.