В чем измеряется световой поток в физике: как называется единица силы

Определение

Каждый источник света имеет свой индикатор того, что подразумевается под понятием светового потока в люменах, и эти данные должны быть записаны на коробке со светильником. При выборе лампы необходимо не только обращать внимание на мощность потребителя, но и учитывать светоотдачу — эти два параметра важны с точки зрения энергопотребления. Преобразование электрической энергии в свет приводит к потерям, которые препятствуют более высоким значениям яркости.

Например, сравнивая лампы накаливания с энергосберегающими, мы увидим, что при тех же уровнях мощности световой поток для обычных элементов будет 12 люмен / ватт, а для КЛЛ уже будет 60 люмен / ватт. Что ж, самый высокий показатель этого параметра у светодиодных ламп: он равен 70–90 лм.

Сравните лампу накаливания и светодиод по световому потоку

Чтобы более точно определить, сколько люменов содержит световой поток различных типов светильников, можно воспользоваться списком, где H — лампа накаливания, E — энергосберегающая, а C — светодиод:

1. H 20W = E 5-7W = C 2-3W = 250 лм / Вт;
2. H 40W = E 10-13W = C 4-5W = 400 лм / Вт;
3. H 60W = E 15-16W = C 8-10W = 700 лм / Вт;
4. H 75W = E 18-20W = C 10-12W = 900 лм / Вт;
5. H 100W = E 25-30W = C 12-15W = 1200 лм / Вт;
6. H 150W = E 40-50W = C 18-20W = 1800 лм / Вт;
7. H 200W = E 60-80W = C 25-30W = 2500 лм / Вт.

Но при расчетах следует помнить, что при длительной работе светового прибора скорость его светового потока уменьшается. Есть и другие причины ухудшения этого параметра. Один из них — рефлектор светильника. Результирующие потери от этого фактора могут составлять 20–80% светового потока.

Как и в чем измеряется

С появлением ламп, мощность которых в ваттах стала отличаться от яркости, возник вопрос, как измерить поток света.

Люмен — единица измерения светового потока

Единицей измерения светового потока 1 люмен является свет, излучаемый излучателем мощностью 1 кд в пределах телесного угла 1 стерадиан. Обозначается буквой F.

Для информации. Лампа с нитью накала 100 Вт даст световой поток, равный 1000 люмен. Чем ярче лампа, тем больше люмен она будет излучать.

Небольшой список инструментов, которые используются для измерения:

• портативный люксметр;
• сферический фотометр;
• люксметр-пульсоксиметр.

Вы можете самостоятельно проверить соответствие параметров приобретенного осветительного прибора экспонометром CEM DT-1300. С помощью этого устройства определяется уровень освещенности поверхности или помещения. В комплект входит выносной датчик, регистрирующий расход. На дисплее отображаются показания в единицах — люкс или час. Измерение занимает 1,5 секунды.

Что касается точности измерения световых параметров, то сложность заключается в том, что световое излучение представляет собой поток, движущийся во всех направлениях. В лабораторных условиях используются сферические фотометры. Источник расположен в сфере, которая широко используется в оптических измерениях.

Интересный. Любая лампочка при включении имеет рябь. Завышенный коэффициент пульсации в условиях низкой освещенности вызывает напряжение глаз и со временем снижает зрение. Измерить пульсацию осветительных приборов можно с помощью люксметра — пульсометра.

Главные характеристики света

Человек видит спектр цветов — небольшую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфорт жилой среды и благополучие человека. Существует определение одного из свойств: световой поток (F), который измеряется в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует ощущение, вызываемое восприятием света. По его распределению для замкнутого пространства различают световые потоки: прямые, рассеянные, отраженные. Чем больше света, тем больше люмен.
Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или мощность свечения, поскольку учитывает весь диффузный поток. Измерение светового потока занимает много времени и необходимо учитывать пространственные характеристики явления

Основные характеристики светового излучения

Основной характеристикой источника является сила света (I), которая определяет интенсивность излучения в направлении потока. Он рассчитывается через частное светового потока (F) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), в пределах которого он распределен. В системе СИ единица измерения силы света кандела обозначается кд, кд.

Телесный угол

Важно! Восковая свеча исходит примерно от одной свечи (от латинского слова «свеча»), и ранее эта единица измерения называлась «свеча»

Размер свечей указывает на светоотдачу точечного источника света в наиболее интенсивном направлении.

Покупатели ламп обычно оценивают яркость в зависимости от мощности (ватт) источника. С хорошей яркостью вы получите четкое и контрастное изображение объектов. Однако как слабый, так и очень яркий свет неблагоприятны для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и рассчитывается путем деления I на площадь, проецируемую на перпендикулярную поверхность (зависит от угла cos).

Индекс яркости (L) света измеряется в кд / м². Основная особенность восприятия светового ощущения глазами — яркость освещаемой поверхности или источника.

Световые единицы

Световая отдача (H) отражает эффективность преобразования электрической энергии в свет. При переходе от электрической энергии к свету возникают потери, вызывающие уменьшение яркости излучения. Световая отдача измеряется в люменах на ватт. Световой поток можно рассчитать, зная среднюю светоотдачу.

Светодиодные лампы имеют практическую светоотдачу (потери менее 5%).

Важно! Существуют стандарты качества освещения для внутреннего освещения, а также для освещения растений или животных. Освещение характеризуется соотношением светового потока и поверхности

Блок освещения

Ограничения на расчеты освещенности

При первоначальных расчетах учитываются следующие значения:

• световой поток источников в светильнике;
• стандартизированное освещение;
• коэффициент запаса прочности в зависимости от загрязнения объекта и типа ламп;
• поправочный коэффициент — отношение средней освещенности к нормированной освещенности;
• количество ламп;
• коэффициент использования светового потока;

Теоретические расчеты содержат погрешность до 30%, а это значит, что требуются дополнительные измерения люксметром. В этом случае необходимо учитывать время суток и продолжительность пребывания человека в расчетном месте. Также учитывается конструкция осветительного прибора: плафоны, крышки, стекла. Защитные покрытия влияют на работу лампы.

Нормы освещения помещений по использованию (СНиП)

Норму освещенности необходимо учитывать при организации административных, образовательных, оздоровительных учреждений, бытовых предприятий, коммерческих структур, жилых домов, прилегающих территорий, гостиниц, предприятий, а также пешеходных и автомобильных зон в городах и селах.

При выборе системы освещения руководствуются СНиП 23-05-95 от 1995 г и его обновленной версией СП 52.13330 от 2011 г для естественных и искусственных источников света.

Освещение в офисе

Стрессоустойчивость, концентрация внимания, умственная активность персонала будет зависеть от уровня просветленности. Вы можете увидеть нормативные требования в таблице.

Тип номера	Освещение, лк
Большой офис с компьютерным оборудованием	200–300
Большой офис со свободной планировкой	400
Офис для работы с чертежами	500
Конференц-зал	200
Лестница	50–100
Холлы, коридоры	50-75
Архивные комнаты	75
Задние комнаты	50

Интенсивность освещенности на производстве

Для определения показателя учитывается зрительная нагрузка.

Визуальные работы, категория	Утомляемость глаз	Комбинированное освещение	Общее освещение
один	Максимальная точность	1500–5000	400–1250
2	Очень высокая точность	1000–4000	300-750
3	Высокая точность	400–2000	200-500
4	Средняя точность	400-700	200–300
5	Минимальная точность	400	200–300
6	Сырой		200
7	Контроль производства (системы мониторинга)	400	200–300

Освещение на складах

Интенсивность источников света зависит от типа контейнера и типа лампы.

Место хранения	Лампы
Сброс газа	Светящийся
На полу	75	50
На полках	200	сто

Параметры освещения в жилых домах и досуговых центрах

Для офиса, бильярдной, библиотеки стандартная высота стола 0,8 м от линии пола.

Тип номера	Освещение, лк
Шахты лифтов	5
Переход на этажи, чердаки, коридоры	ветры
Помещения для коммуникационного оборудования	ветры
Помещения для колясок и велосипедов	тридцать
Лестница	ветры
Пункты консьержа	150
Ванные комнаты, душевые, ванны	50
Бильярдные	300
СПОРТЗАЛ	150
Раздевалки, бассейны, сауны	сто
Примерочные	75
Задние комнаты	300
Коридоры и коридоры в квартирах	50
Библиотеки, классы	300
Детская комната	200
Кухня	150
Жилые помещения	150
Лобби	тридцать

Эти нормы учитываются при организации электропроводки и установке осветительных приборов.

Люмен и ватт

Энергосберегающие лампы с одинаковой светоотдачей потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. LED — в 10-12 раз меньше. Мощность светового потока больше не зависит от количества ватт. Но производители всегда указывают ватты, поскольку использование слишком мощных лампочек в розетках, не рассчитанных на такую ​​нагрузку, приводит к выходу из строя электроприборов или коротким замыканиям.

Если расположить наиболее распространенные типы лампочек в порядке возрастания светоотдачи, можно получить следующий список:

1. Лампа накаливания — 10 люмен / ватт.
2. Галоген — 20 люмен / ватт.
3. Меркурий — 60 люмен / ватт.
4. Энергосбережение — 65 люмен / ватт.
5. Компактная люминесцентная лампа — 80 люмен / ватт.
6. Галогенид металла — 90 люмен / ватт.
7. Светоизлучающий диод (LED) — 120 люмен / ватт.

Но большинство людей привыкло смотреть на количество ватт, указанное производителем при покупке лампочек. Чтобы рассчитать, сколько ватт нужно на квадратный метр, для начала нужно определиться, насколько ярким должен быть свет в комнате. Лампа накаливания 20 ватт на 1 м²: такой тип освещения подходит для рабочего места или гостиной; для спальни хватит 10-12 Вт на 1 м². При покупке энергосберегающих ламп эти цифры делятся на 5. Также важно учитывать высоту потолка: если она больше 3 м, то общее количество ватт необходимо умножить на 1,5.

Люмены и люксы

Количество светового потока измеряется в люменах, это характеристика его источника. Количество лучей, достигших любой поверхности (отражающих или поглощающих), уже будет зависеть от расстояния между источником и этой поверхностью.

Уровень освещенности измеряется в люксах (лк) с помощью специального прибора — люксметра. Простейший люксметр состоит из селенового фотоэлемента, преобразующего свет в энергию электрического тока, и ручного микроамперметра, который измеряет этот ток.

Спектральная чувствительность селенового фотоэлемента отличается от чувствительности человеческого глаза, поэтому необходимо использовать поправочные коэффициенты в разных условиях. Простейшие люксметры предназначены для измерения одного типа освещения, например дневного света. Без использования коэффициентов погрешность может превышать 10%.

Измерители класса люкс оснащены светофильтрами, специальными сферическими или цилиндрическими насадками (для измерения пространственной освещенности), приборами для измерения яркости и контроля чувствительности прибора. Их уровень погрешности составляет около 1%.

Плохое освещение помещения способствует развитию близорукости, отрицательно сказывается на работоспособности, вызывает утомляемость и снижение настроения.

Минимальная освещенность поверхности компьютерного стола по СанПиН — 400 люкс. Школьные парты должны иметь освещение не менее 500 люкс.

Таблица светопотока разных видов ламп

Световой поток и освещенность разных лампочек не одинаковы из-за разной степени плотности и других параметров. Сегодня существуют целые таблицы, позволяющие оценить характеристики каждого типа светильников и увидеть степень их яркости. Есть три типа лампочек: лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные. Следует отметить, что светодиодные модели имеют более высокие характеристики, чем другие источники света, представленные сегодня на рынке. Вы можете увидеть всю таблицу ниже на рисунке ниже, включая поиск ответа на вопрос, как измеряется световой поток светодиодных ламп.

Таблица светового потока разных типов ламп

Световой поток — это величина, характеризующая мощность солнечного излучения от источника, выраженная в люменах. Эта экспонента имеет соответствующую плотность с интенсивностью и мощностью. Он измеряется по нескольким формулам, основная из которых Фu = Km * V * Фe. Его также измеряют с помощью люменометра и других инструментов.

Что такое кандела?

Другой важной особенностью источника света является свеча, которая является одной из 7 единиц Международной системы единиц (СИ), принятой Генеральной конференцией по мерам и весам. Изначально 1 свеча приравнивалась к излучению 1 свечи, принятой за эталон. Отсюда и название этой единицы измерения. Теперь он определяется по специальной формуле.

Кандела — это сила света, измеренная исключительно в определенном направлении. Распространение лучей на часть сферы, очерченную телесным углом, позволяет вычислить величину, равную отношению светового потока к этому углу. В отличие от люменов, это значение используется для определения интенсивности лучей. При этом не учитывается ненужный рассеянный свет.

У карманного фонарика и потолочного светильника будет другой световой конус, поскольку лучи падают под разными углами. Свечи (точнее миллисвечники) используются для индикации силы света источников с направленным свечением: сигнальных светодиодов, фонариков.

Определяющие формулы

Поскольку любой источник света излучает его неравномерно, количество люменов не обеспечивает общую производительность светильника. Вы можете рассчитать интенсивность света в канделах, разделив его поток, выраженный в люменах, на телесный угол, измеренный в стерадианах. Используя эту формулу, можно будет учесть набор лучей, исходящих от источника, когда они пересекают поверхность воображаемой сферы, образуя на ней круг.

Но возникает вопрос, что на самом деле дает количество найденных свечей; Подобрать подходящий светодиод или фонарик невозможно только по параметру силы света, также необходимо учитывать соотношение углов рассеивания, которое зависит от конструкции устройства. Выбирая лампы, которые светят равномерно во все стороны, важно понимать, подходят ли они цели покупателя.

Если предыдущие лампочки выбирались в разных комнатах, ориентируясь на количество ватт, то перед покупкой светодиодных ламп нужно будет посчитать их общую яркость в люменах, затем разделить эту цифру на площадь комнаты. Вот как рассчитывается освещение, которое измеряется в люксах: 1 люкс — это 1 люмен на 1 м². Существуют стандарты освещения помещений различного назначения.

Рассказать друзьям

Сила света типовых источников:

Один источник	Мощность, Вт	Ориентировочная сила света, кд
Свеча		один
Современные лампы накаливания (2016 г	сто	сто
Обычный светодиод	0,015	5 мкд
Супер яркий светодиод	один	25
Суперяркий светодиод с коллиматором	один	1500
Современная люминесцентная лампа (2016 г	ветры	сто

Black Diamond — юридическая фирма в мире профессионального альпинистского и альпинистского снаряжения. Бренд выпускает качественные налобные фонари и подвесные светильники, которые можно использовать даже на глубине одного метра под водой в течение получаса. BD предлагает дорожное освещение со световым потоком до 200 люмен при относительно небольшом весе. Многие фонари имеют разные режимы освещения для удобства использования на маршруте восхождения и дома. Яркие, легкие, чистые и практичные фонарики BlackDiamond не разочаруют вас даже в самых экстремальных ситуациях.

Освещение, необходимое на 1 м2

Мощность освещения — важный показатель, измеряемый в люксах и люменах, единицах люкс. Без правильного освещения невозможно комфортно отдыхать и находиться в любой комнате. Разные типы комнат требуют собственных расчетов. Их можно изготавливать с учетом количества источников света и санитарных норм на квадратный метр.

Рекомендуем изучить Выбор кабеля для подключения электроплиты

Единица измерения

Отвечая на вопрос, сколько единиц нужно для освещения квадратного метра и как рассчитать освещенность комнаты светодиодными лампами, следует понимать назначение того или иного помещения. Например, для спальни требуется 100 люмен на квадратный метр, а для ванной — 150.

Как правило, все технические нормативы по освещению приводятся в нормативных документах в люксах. При необходимости их можно преобразовать в люмены.

Сколько люмен нужно на один квадратный метр

Как освещенность связана со световым потоком

Освещение и световой поток — это разные, хотя и похожие концепции. Освещенность измеряется в люксах, а не в люменах. 1 люкс означает попадание в 1 люмен на 1 м2 площади.

Для наглядности можно сравнить силу и давление. Используя небольшую иглу и прикладывая минимальное усилие, создается высокая степень давления для определенной точки. Точно так же слабый поток света может осветить определенную область.

Взаимодействие светового потока и освещения легко понять на примере настольной лампы со световым потоком 1000 лм. Чтобы освещение было полным, руководствуются нормами СНиП 52.13330. Для рабочего места используется значение 350 люкс, для манипулирования мелкими деталями — 500 люкс. На освещенность также влияет расстояние от источника света, цвет инородных тел, наличие зеркала или окна. То есть стол рядом с белой стеной получит больше люксов, чем стол рядом с темной.

Для измерения освещения используйте люксметр или приложение для смартфона.

Типовое значение светового потока для различных источников света

Типичные значения светового потока источников света зависят от их конструкции. Чтобы увидеть, чем может отличаться создаваемый ими световой поток, таблица позволяет:

ТАБЛИЦА 1

Световой поток ламп накаливания, создаваемый различными источниками света

ТАБЛИЦА 2

Таблица светового потока люминесцентной лампы

Сравнение света разных источников

Чаще всего сопоставлению подвергаются источники света, используемые в быту:

• лампы накаливания;
• галогенные лампы;
• флюоресцентные лампы;
• светодиодные лампы (LED.

Максимально допустимая лампа накаливания в быту обычно не превышает 200 Вт. Самые мощные лампы сильно нагреваются и легко воспламеняются. При этом следует учитывать, что светоотдача различных типов ламп характеризуется не только мощностью.

Светового потока лампы накаливания мощностью 100 Вт хватает для создания комфортного освещения в помещении площадью 9-12 м2 .

Такой же световой поток люминесцентных ламп обеспечивается на уровне 40 Вт.

Светодиодный источник света является наиболее экономичным с точки зрения энергозатрат. Светодиодный блок мощностью 7 Вт заменяет по светоотдаче сто-мерную лампочку.

Освещение рабочей поверхности

Требования к освещению столешниц изложены в:

• СНиП 05-23-95;
• СанПин 2.2.1 / 2.1.1.1278-03

Рабочий стол должен иметь освещенность 300 лк, рабочее место для точной работы — 500 лк, 150 лк достаточно для освещения рабочих поверхностей на кухне.

Световой поток диодов

Пример того, как выглядит люксметр

Световой поток ламп накаливания также слабее, потому что кажущаяся яркой лампочка, которая появляется сбоку, не имеет достаточной концентрации света в одном пятне, она просто его рассеивает. Но в светодиодных лампах сами светодиоды светят более «пристально», к тому же диодные лампы имеют собственный встроенный отражатель и не зависят от лампы, в которую они установлены. Ведь в любом помещении, независимо от его назначения, нет смысла освещать потолок.

Основной свет должен исходить от потолочных светильников. Одним из таких решений могла бы стать замена люминесцентных ламп на светодиодные лампы Т5 или Т8. Например, при работе с лампами Армстронг половина лампы светится вверх. Рефлектор, конечно, есть, но он близко и сама лампа заслоняет отражение. И как результат — небольшая потеря 20-40%.

Если заменить лампы на светодиодные трубки, эта проблема решена, так как они светят ровно вниз, в верхней части отсутствуют светоизлучающие элементы. Как измерить световой поток? Это можно сделать с помощью одного из специальных измерительных приборов — люксметра.

Вычисление светопотока

Световой поток хоть и приблизительно, но можно рассчитать, используя средний световой поток:

• lED: мощность необходимо умножить на 80-90 люмен;
• светодиодная нить накала: умножить на 100 люмен;
• КЛЛ — 60 люмен, хотя, если лампы дорогие и качественные, их показатель может быть выше;
• ДНАТ (натриевая трубчатая дуга) — 66 люмен при 70 Вт; 74 люмен при 100, 150, 250 Вт; и 88 люмен при 400 Вт;
• ДРЛ (люминесцентная ртутная дуга) — 58 люмен, длительность 12-18 тысяч часов.

Конечно, китайский вариант лампы, скорее всего, будет иметь более низкие характеристики.

Среда с «теплым» и «холодным» световым потоком

Цветовая температура светового потока

Многие привыкли к желтоватому, «теплому» свету, но им он нравится не поэтому. Просто этот цвет ближе к ощущению солнечности, кажется, что в комнате действительно теплее. Но согласно многочисленным исследованиям в этой области, при переходе на белые и «холодные» тона человек ощущает дискомфорт только в первые два дня и, привыкнув к нему, больше не хочет переключаться на теплый свет. Дело в том, что более холодные оттенки имеют более сильный световой поток, такое освещение более яркое.

Единица измерения светового потока

Люмены используются для измерения светового потока, значение для данной лампы наносится на оригинальную упаковку.

1 люмен — это луч света, излучаемый источником на 1 свечу под углом 1 стерадиан (см.). Если использовать числа, получается, что 1 лм излучается источником мощностью 1/683 Вт на длине волны 555 Нм.

Стерадиан — это угол, который разрезает область с определенным радиусом (p) в сфере. Это означает, что 1 cd излучает 4p lm.

Для светотехники есть производные единицы:

• микролюм — 10-6 мл;
• миллилюмен — 10-3 мл;
• чилолумен — 103 мл;
• мегалумен — 106 лм и др.

Световой поток и яркость – не одно и то же

Что касается определения яркости L, измеренной в канделах на квадратный метр (Kn / м²), можно увидеть, что это количество света, отраженного от поверхности.

Как измеряется свет

Яркость источника — это отношение силы его свечения к величине этой силы на единицу площади поверхности источника, которую видит глаз. Сила света измеряется в канделах, поэтому яркость обозначается буквой L и измеряется в Кн / м².

Если вы наблюдаете за двумя источниками света на расстоянии с разными поверхностями, но с одинаковой интенсивностью света, то меньшая поверхность будет казаться ярче. Увеличение угла обзора источника света снижает яркость, воспринимаемую глазом. Яркость максимальна, когда плоскость, в которой находится излучатель, перпендикулярна глазу.

Степень яркости зависит от типа поверхности:

• отражающая поверхность увеличивает яркость;
• светопоглощающая или рассеивающая поверхность уменьшит значение L.

Важно! Световые потоки — это вся энергия излучения источника, яркость — это только та часть, которая попадает в глаз или объект. В частности, оптический проектор в своих технических характеристиках имеет обозначение не по яркости, а по значению SP.

Оптический проектор

В чем опасность недостатка или избытка освещения

Известно, что сотрудники некоторых торговых центров часто жалуются на слезотечение, усталость и покраснение. Причина — слишком яркое освещение. С одной стороны, это помогает покупателям лучше увидеть товар. С другой стороны, это вредит здоровью зрительного аппарата рабочих, которые весь день находятся под таким освещением.

При проверке уровня освещенности инспекторы делают рецепты только в том случае, если показатели не достигают нижних границ нормы. Это связано с тем, что при слишком тусклом свете условия работы ухудшаются. Человек сталкивается с трудностями при выполнении работы, быстро устают глаза, появляется близорукость или дальнозоркость.

Однако не только тусклый, но и чрезмерно яркий свет вреден для зрительного аппарата. Последствия длительного пребывания в комнате со слишком ярким освещением:

• Раздражение и покраснение слизистой оболочки (конъюнктивы).
• Ощущение сухости и «пыльных» глаз.
• Появление раздражительности.
• Ощущение общего дискомфорта.
• Нервное возбуждение.

Из этого следует: необходимо следить не только за соблюдением норм освещения, но и за отсутствием значительного превышения установленных значений.

Как измерить освещенность самостоятельно

Каждый из нас может обеспечить комфортные условия труда и отдыха. В частности, за счет создания адекватного освещения. Для этого необходимо установить устройства, излучающие свет нормальной яркости.

Измеритель освещенности RADEX LUPINE поможет вам проверить правильность уровня освещения в вашей комнате или на рабочем месте. С помощью этого прибора всегда можно определить яркость света в любом помещении. Измерение простое. Поместите глюкометр на контрольную поверхность фотодатчиком вверх. Значение параметра будет отображаться на мониторе устройства в люксах (лк).

В отличие от многих других моделей, экспонометр RADEX LUPINE предоставляет правильную информацию. Погрешность его измерений не превышает 10%. Точность работы устройства обеспечивается корректирующими светофильтрами, улавливающими ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, не воспринимаемые человеческим глазом. Поскольку оба присутствуют в спектре некоторых источников света, измерение нефильтрованной освещенности неточно. Люксметр RADEX LUPINE соответствует требованиям ГОСТ. Его спектральная чувствительность такая же, как у человеческого глаза, поэтому он предоставляет полную и надежную информацию об окружающей среде.

Подробнее о бренде

Отличие освещенности от светового потока

Спектральная эффективность светового потока

Освещенность — это плотность поверхности при попадании светового потока на площадку. В горизонтальной плоскости поверхность освещается в горизонтальной плоскости. Для обозначения значения используется буква E. Параметры освещения (люкс) можно рассчитать по формуле E = F / S, где:

• F — световой поток в Люменах;
• S — площадь в мм2.

Разница между физическими величинами — 1 люкс равен 1 люмену на м2 площади освещения.

Чтобы определить освещение, необходимо будет соотнести мощность света с расстоянием до конкретной местности. Когда свет падает на поверхность под прямым углом, площадь светового потока меньше. По мере увеличения угла процент освещенности уменьшается.

На объект, расположенный далеко от источников излучения, попадет меньше света.

Световой поток фонарей (лм)

Большой высокий светодиод, большой средний светодиод, большой низкий светодиод, 5 мм — высокий, 5 мм — средний, 5 мм — низкий

Фонарь Black Diamond (BD)	Световой поток, (лм)
Значок	200
Новое место	200
Новый космос	90
Wiz новый	тридцать
Ион	80
Тлеющий свет зажигания	150
Фонарь орбиты	105
Фонарь космического корабля	140
Фонарь petzl	Световой поток (лм)
Tikka XP	180
МОЙ XP	140

Все фонарики Black Diamond

Другие световые характеристики

Некоторые характеристики света обсуждались в предыдущих разделах. Для лучшего запоминания повторимся.

Что такое кандела?

Кандела — это единица силы света (кд). Одна из 7 основных единиц системы СИ. Он равен 1 люмену, умноженному на 1 ватт за вычетом первой мощности.

погонный метр x L-1

Люмены и люксы

Как уже отмечалось, похожие звуковые единицы используются для характеристики разных понятий:

• освещение измеряется в люксах (лк);
• световой поток измеряется в люменах (лм).

Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения

Имя устройства похоже на имя устанавливаемого им значения: люксметр. По принципу действия небольшой портативный прибор напоминает фотометр. Поток излучения, попадая на светочувствительный элемент полупроводника, разрывает электроны, которые начинают двигаться упорядоченно. Следовательно, электрическая цепь замкнута. Кроме того, сила тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, которая отражается на шкале аналогового люксметра. Сегодня практически исчезли инструменты со стрелками, их заменили цифровые. Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, где сам светочувствительный датчик расположен в отдельном корпусе и соединен с дисплеем гибким проводом.

Индикатор уровня освещенности

В процессе эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливают в горизонтальном положении. Также в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных местах помещения по определенной схеме. В 2012 году в России был принят новый стандарт измерения характеристик величины светового потока. В старом концептуальном аппарате при проведении измерений использовались такие термины этой величины, как:

• минимальный, средний, максимальный, цилиндрический;
• естественный;
• градиент запаса;
• относительная эффективность когерентного потока пучка.

В настоящее время добавлены следующие типы освещения:

• чрезвычайное происшествие;
• работающий;
• безопасность;
• эвакуация;
• резервный.

В стандарте подробно описаны все тонкости исследовательского измерения.

После проведения необходимых замеров освещенности определяется желаемое значение. Сравнивается со стандартным значением. Затем подводятся итоги адекватности освещения территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным протоколом оценки, требуемым ГОСТом.

Нормы освещения для разных типов помещений

Особенности использования светодиодных ламп

Ведущее место занимают светодиодные лампы, используемые в современном освещении. Конструкция включает от одного до нескольких светодиодов одновременно. На первый взгляд, это обычная лампа, но наличие электрической схемы и светоизлучающих элементов в сочетании с оптической системой обеспечивает другое качество светоотдачи. Изменяя количество светодиодов, можно изменять мощность, использование различных оптических решений объектива позволяет фокусировать или распределять поток.

Светодиодные лампы обладают рядом преимуществ:

• отсутствие ультрафиолетовой части спектра;
• пульсация некоторых моделей менее 1%;
• рентабельность;
• низкая теплоотдача;
• срок полезного использования 100000 часов.;
• минимальные габариты;
• мгновенное включение в полноценном режиме.

К недостаткам можно отнести следующие моменты:

• цена;
• спектр излучения требует тщательного подбора;
• кристаллическая деградация;
• нейтральные и холодные оттенки в некоторых случаях влияют на регуляцию сна.

Параметры дешевых китайских товаров нарушают все допустимые нормы качества освещения. Выбирая светодиодные лампы, нужно внимательно изучить характеристики и приобретать продукцию проверенных производителей.

Светодиодная лампа

Как рассчитать световой поток

Перед тем, как приступить к расчету, очень важно определиться с выбором используемой лампы. При использовании светодиодной лампы или светодиодной ленты важно учитывать плотность сверхярких диодов, особенно для ленты RGB. Эту особенность можно найти, детально изучив ленту. Тип светильника и место использования одинаково важны и влияют на рассеивание света.

Каждый из современных источников света (лампы накаливания, люминесцентные, галогенные, светодиодные) имеет следующие характеристики, благодаря которым возможно измерение светового потока:

• Сила. Мера количества энергии, потребляемой лампой. Измеряется в ваттах (Вт).
• Обогрев корпуса. Типично для ламп накаливания и галогенных ламп.
• Цветопередача. Этот показатель включает цветовую температуру и оттенок. Цветовая температура колеблется от красного до синего (1800-16000 К). Оттенок для современных источников бывает тёплым или холодным. Наивысшее качество тени дает светодиодное освещение.

Такой способ расчета лучше всего подходит для помещения правильной формы (квадратная или прямоугольная комната). Блок освещения — Люкс (Lx).

Расчет показателя светового потока состоит из двух последовательных фаз:

1. Расчет непрерывного светового потока. Необходимо осветить комнату определенной площадью.
2. Следующий шаг требует определения количества источников света.

Расчет производится по формуле: X * Y * Z. X — индикаторная (нормативная) освещенность помещения. Y — это площадь комнаты. Z — поправочный коэффициент, учитывающий высоту потолка. Например, для потолка высотой до 2,7 м этот параметр будет равен единице. Для потолков от 2,8 до 3 м параметр уже будет 1-2. Для помещений с потолками от 3 м до 3,5 м и выше — 1,5 и 3,5 соответственно.

Помимо этого метода есть еще несколько альтернатив:

• Для расчета светового потока обычных светодиодов необходимо мощность умножить на 80-90 лм / Вт для ламп с матовой колбой.
• Для расчета светового потока светодиодной нити необходимо потребление энергии умножить на 100 лм / Вт.
• Для люминесцентных КЛЛ необходимо мощность умножать на 60 Лм / Вт, для более дорогих моделей (Лм / Вт) она может быть больше, но они теряют яркость намного быстрее. Следовательно, значение будет более точным.

Плотность, интенсивность и мощность

Плотность светового потока — это распределение луча по спектру, которое равно отношению света небольшой площади к ее ширине. Измеряется в ваттах на нанометр.

Интенсивность источника света — это модуль со средним во времени значением плотности энергии в данном пространстве. Он рассчитывается из квадрата амплитуды световой волны к показателю преломления. Он характеризует количество средней энергии, которая передается от солнечной волны в единицу времени через область, расположенную перпендикулярно волне. Энергетические линии — это лучи.

Мощность — это энергия, передаваемая через излучение объекту за определенное время.

Вам будет интересно.Проверьте конденсатор мультиметром

Дополнение: оптическая секция, где изучается интенсивность и все излучения являются лучевой или геометрической оптикой.

Расчет плотности, силы и мощности светового потока

Освещенность и требования стандартов

Там, где не хватает солнечного света днем, а также вечером и ночью, используются искусственные источники. На предприятиях каждое рабочее место сертифицировано на соответствие разрешенным санитарным нормам. Уровень освещенности также установлен в этих стандартах. Неправильное или недостаточное освещение сказывается на здоровье рабочих.

Основным нормативным документом, регламентирующим нормы этого параметра, является СНиП 23-05-95 — это правила, принятые к исполнению в 1995 году. Его исправленная редакция в виде СП 52.13330.2011 от 20.05.2011 остается в силе.

В списке отражены пределы степени освещенности помещения:

• производство и склад;
• строительные площадки вне зданий;
• жилые и общественные помещения;
• уличное освещение населенных пунктов;
• архитектурные особенности;
• витрины и рекламное освещение;
• специальное освещение.

Важно! Вредны и недостаток, и избыток света. Яркие пятна люминесцентной рекламы и огромные витрины загрязняют светлый фон улиц.