В чем измеряется сила света и что такое световой поток

Какая измеренная сила света и какой световой поток

Световой поток — это качество излучаемого света, измеряемое в люменах.

Этот показатель используется для определения освещенности на квадратный метр.

Говоря простым языком, световой поток можно назвать количеством света, излучаемого лампой или отдельной лампочкой.

Это влияет на зрение, поэтому параметры стандартизированы законом.

При отсутствии средств измерений значения рассчитываются по формулам.

Что такое «световой поток»

Физики под световым потоком обозначают мощность видимого глазу светового излучения (его электромагнитную энергию), которое проходит через тело или поверхность за определенное время. Для человека, не имеющего определенного уровня знаний физики, это понятие ничего не значит. В повседневной жизни световой луч определяет свойства и качество освещения в зависимости от типа лампы. Для промышленных, общественных и офисных зданий значения регулируются; в частном доме показатели можно использовать для расчета системы освещения.

Физикам известно, что световая энергия — это электромагнитные волны; человеческие глаза видят их только в определенном диапазоне длин.

Какая измеренная сила света и какой световой поток

Качество светового луча зависит от:

  • источник питания;
  • уровень светового излучения.
  • химический состав лампы;
  • характеристики баллона (линзы);

В быту важно знать, что световой поток прямо пропорционален мощности лампы.

Внимание! Речь идет не о мощности, потребляемой лампочкой от сети, а о мощности излучения, то есть яркости света.

Еще одно определение понятия «световой поток» — это общий объем света, который не зависит от оптической системы, установленной вокруг лампы. Например, лампа накаливания излучает 415 люмен вне зависимости от конструкции и материала абажура.

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

Измерение светового потока

Какая измеренная сила света и какой световой поток

Для измерения светового пучка используются 2 типа устройств: сферические фотометры и фотометрические гониометры. Основная проблема — это необходимость определения параметров светового луча, движущегося одновременно в нескольких направлениях.

Сферический фотометр — это сфера с коэффициентом отражения 1. В центре помещается лампочка, рассеянный световой луч измеряет фотоэлемент, вставленный в стену. Результат сравнивается с эталонным источником.

Фотометрический транспортир оснащен экспонометром, который во время излучения света перемещается во все положения сферы. Данные о яркости интегрированы для определения значения светового потока.

Важно! Люксметр должен быть откалиброван по абсолютным значениям, 1 лк = 1 лм / м².

Определяющие формулы

Если вы хотите самостоятельно определить световой поток, в доме должен быть люксметр. Люксы измеряются в нескольких точках одной комнаты, поэтому используется формула:

P = O * Pl, где:

П — луч света (лм);

О — освещенность (лк);

Pl — площадь комнаты.

Значение P указано на упаковке лампы.

примерное значение светового потока без приборов и формул можно узнать из таблиц, опубликованных в Интернете.

Что такое кандела

Кандела (кд) — единица силы света, равная светоотдаче восковой свечи или 1/683 Вт / ср на частоте 540-1012 герц (соответствует зеленому цвету). При изменении частоты меняется количество потребляемой электроэнергии.

Сила света — это показатель, позволяющий определить часть светового потока, которую источник излучает в одном направлении. Если луч света определяется как объем, то интенсивность света можно назвать его пространственной плотностью.

Уравнение 1 cd = 1 лм справедливо только в том случае, если луч света проходит под углом 65 ° по конусу.

Полученная формула:

1 лм = 1 кд * 1 средн.

Люмены и люксы

Бывает, что в процессе проектирования системы освещения путают два понятия: люмен и люк. Люмен — это общий объем излучаемого светового потока, люкс — показатель уровня освещенности. Люкс — это часть лампы, которая достигает освещенной области и распределяется по ней. Поскольку весь световой поток не достигает освещаемого объекта, прямой связи между этими двумя индикаторами нет. Соотношение 1 лк = 1 лм / м2 можно считать правильным только тогда, когда весь просвет распределен на один квадратный метр.

Какая измеренная сила света и какой световой поток

Если освещение рассчитывается для конкретного помещения, используется формула:

Klk = Klm / Km2, где:

Клк — цифра, обозначающая количество люкс;

Клм — цифра, обозначающая количество погонных метров;

Км2 — площадь (цифра, указывающая количество м2).

Для перевода lx и lm мы используем формулу:

Klm = Klk * км²

Люмен и ватт

Совсем недавно лампы выбирали по их мощности (количеству ватт). Чем больше количество ватт, тем больше сила света. Сейчас отечественные производители в заводской упаковке также обозначают люмены. Чем их больше, тем лучше освещение.

По этой причине можно подумать, что W и lm свободно переводятся друг в друга. Это не совсем так, поскольку W определяет мощность, лм — объем светового пучка источника.

Пример: лампа накаливания излучает световой поток 1340 лм, если потребляет 100 Вт, а светодиод способен излучать 1000 лм, если потребляет 13 Вт.

То есть интенсивность света напрямую не зависит от мощности. Но эти параметры все же связаны. Световая отдача, которая является показателем эффективности источника света, составляет лм / Вт. Расчет светоотдачи необходим для определения экономии.

Для преобразования люменов в вату нужно учитывать дополнительные параметры:

  • светоотдача (соотношение Вт / лм);
  • количество прошедшего светового потока.
  • тип лампы;
  • эффективность отражателя светильника;
  • потери из-за диффузора;

Вы можете облегчить себе жизнь, если найдете калькулятор в Интернете и загрузите его на свой компьютер. Также существуют стандартизированные индикаторы для разных типов лампочек, которые позволяют определить, чем заменить, например, лампочку накаливания, не теряя при этом уровень освещенности.

Известные данные для ламп накаливания разной мощности:

  • 150 Вт — 1800 лм;
  • 20 Вт — 250 лм.
  • 200 Вт — 2500 лм;
  • 100 Вт — 1100 лм;
  • 60 Вт — 550 лм;
  • 40 Вт — 400 лм;
  • 75Вт — 750лм;

Если вы хотите сэкономить лампу накаливания мощностью 100 Вт, вы можете заменить ее люминесцентным источником мощностью 25-30 Вт или светодиодом мощностью 12-15 Вт. Важно помнить, что энергосберегающей лампе требуется в 3-4 раза меньше ватт для создания определенного луча света, светодиодный свет — в 8-10 раз меньше. Этого вполне достаточно, чтобы выбрать лампы в магазине при условии, что они качественные.

Основные выводы

Среднестатистическому потребителю не нужно знать точные определения понятий, используемых при расчете систем освещения. Если вам просто нужно заменить перегоревшую лампочку, помните, что ватт — это вовсе не люмен. Первое определяет силу, второе — просветление. При переходе на другой тип источников света можно обойтись без расчетов, если вы найдете таблицу в Интернете.

Теперь при покупке ламп нужно ориентироваться не на ватты, а на люмены и помнить, что этот показатель во многом зависит от конструкции источника. Например, люминесцентная лампа вполне способна выдавать 2500-2500 люмен, а показатель зависит от характеристик колбы. Чаще всего светодиодные источники создают проблемы, если приобретается некачественная продукция.

При выборе необходимо учитывать уменьшение яркости свечения при эксплуатации. Показатели варьируются от источника к источнику. Лампа накаливания может терять до 15% потока, люминесцентная — до 30%, светодиодная — до 5-10%. При покупке нужно учитывать необходимый запас.

Если проводится самостоятельный ремонт с доработкой системы освещения, лучше заказать световой расчет. Любая ошибка может привести к дополнительным расходам. Самостоятельно учесть все нюансы без специального программного обеспечения невозможно. При правильном выборе специалиста он поможет выбрать тип ламп, которые позволят сэкономить электроэнергию. После монтажа не будет неприятных сюрпризов в виде недостаточного освещения.

Оцените статью
Добавить комментарий