A fórmula de intensidade luminosa é uma unidade de medida. O que se sabe sobre a força da luz e a fórmula para seu cálculo

Segue da definição que o valor para a frequência 540⋅10 12 Hz é 683 lm / W = 683 cd sr / W exatamente.

A frequência selecionada corresponde a um comprimento de onda de 555,016 nm no ar em condições padrão e está próxima da sensibilidade máxima do olho humano, localizada em um comprimento de onda de 555 nm. Se a radiação tiver um comprimento de onda diferente, será necessária uma maior intensidade de energia da luz para atingir a mesma intensidade luminosa.

Consideração detalhada[ | ]

Todas as quantidades de luz são quantidades fotométricas reduzidas. Isso significa que eles são formados a partir do valor fotométrico de energia correspondente por meio de uma função que representa a dependência da eficiência luminosa espectral da radiação monocromática para visão diurna no comprimento de onda. Esta função é geralmente representada como K m ⋅ V (λ) (\displaystyle K_(m)\cdot V(\lambda)), onde é uma função normalizada para que seja igual à unidade no máximo, e é o valor máximo da eficiência luminosa espectral da radiação monocromática. As vezes K m (\estilo de exibição K_(m)) também chamado de equivalente fotométrico da radiação.

Cálculo do valor da luz X v , (\displaystyle X_(v),) a quantidade de energia correspondente é produzida usando a fórmula

X v = K m ∫ 380 nm 780 nm X e , λ (λ) V (λ) d λ , (\displaystyle X_(v)=K_(m)\int \limits _(380~(\text(nm)) ))^(780~(\text(nm)))X_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda ,)

Onde X e , λ (\displaystyle X_(e,\lambda ))- densidade espectral de quantidade X e , (\displaystyle X_(e),) definida como a razão entre a magnitude d X e (λ) , (\displaystyle dX_(e)(\lambda),) caindo em um pequeno intervalo espectral entre e λ + d λ , (\displaystyle \lambda +d\lambda ,) para a largura deste intervalo:

X e , λ (λ) = d X e (λ) d λ . (\displaystyle X_(e,\lambda )(\lambda)=(\frac (dX_(e)(\lambda))(d\lambda )).)

Pode-se notar que sob X e (λ) (\displaystyle X_(e)(\lambda)) aqui queremos dizer o fluxo daquela parte da radiação cujo comprimento de onda é menor que o valor atual λ (\displaystyle \lambda ).

Função V (λ) (\displaystyle V(\lambda)) determinado empiricamente e dado em forma de tabela. Seus valores não dependem da escolha das unidades de luz utilizadas.

Ao contrário do que foi dito sobre V (λ) (\displaystyle V(\lambda)) significado K m (\estilo de exibição K_(m))é inteiramente determinado pela escolha da unidade de luz principal. Portanto, para estabelecer uma conexão entre as quantidades de luz e energia no sistema SI, é necessário determinar o valor K m (\estilo de exibição K_(m)) correspondente à unidade SI de intensidade luminosa, a candela. Com uma abordagem rigorosa para a definição K m (\estilo de exibição K_(m)) deve-se levar em consideração que o ponto espectral 540⋅10 12 Hz, que é referido na definição da candela, não coincide com a posição do máximo da função V (λ) (\displaystyle V(\lambda)).

Eficiência luminosa de radiação com uma frequência de 540⋅10 12 Hz[ | ]

Em geral, a intensidade da luz está relacionada com a intensidade da radiação I e (\displaystyle I_(e)) Razão

I v = K m ⋅ ∫ 380 nm 780 nm I e , λ (λ) V (λ) d λ , (\displaystyle I_(v)=K_(m)\cdot \int \limits _(380~(\text (nm)))^(780~(\text(nm)))I_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda ,)

Onde I e , λ (\displaystyle I_(e,\lambda ))- densidade espectral da força de radiação, igual a d I e (λ) d λ (\displaystyle (\frac (dI_(e)(\lambda))(d\lambda ))).

Para radiação monocromática com comprimento de onda λ (\displaystyle \lambda ) fórmula que relaciona a intensidade da luz I v (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda)) com poder radiante I e (λ) (\displaystyle I_(e)(\lambda)), simplifica tomando a forma

I v (λ) = K m ⋅ I e (λ) V (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda)=K_(m)\cdot I_(e)(\lambda)V(\lambda)), ou, depois de passar de comprimentos de onda para frequências, I v (ν) = K m ⋅ I e (ν) V (ν) . (\displaystyle I_(v)(\nu)=K_(m)\cdot I_(e)(\nu)V(\nu).)

Da última relação para ν 0 = 540⋅10 12 Hz segue

K m ⋅ V (ν 0) = I v (ν 0) I e (ν 0) . (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=(\frac (I_(v)(\nu _(0)))(I_(e)(\nu _(0)))) ).)

Dada a definição de candela, obtemos

K m ⋅ V (ν 0) = 683 c d ⋅ s r W (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=683~\mathrm (\frac (cd\cdot sr)(W)) ), ou, que é o mesmo 683 l m W . (\displaystyle 683~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

Trabalhar K m ⋅ V (ν 0) (\estilo de exibição K_(m)\cdot V(\nu _(0))))é o valor da eficiência luminosa espectral da radiação monocromática para uma frequência de 540⋅10 12 Hz. Como segue do método de produção, este valor é 683 cd sr / W = 683 lm / W exatamente.

Máxima eficiência luminosa K m (\displaystyle (\boldsymbol (K))_(m))[ | ]

Para determinar K m (\estilo de exibição K_(m)) Deve-se notar que, como mencionado acima, a frequência 540⋅10 12 Hz corresponde a um comprimento de onda de ≈555,016 nm. Portanto, a última igualdade implica

K m = 683 V (555,016) l m W . (\displaystyle K_(m)=(\frac (683)(V(555(,)016)))~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

Função normalizada V (λ) (\displaystyle V(\lambda)) dado em forma de tabela com um intervalo de 1 nm, tem um máximo igual à unidade no comprimento de onda de 555 nm. A interpolação de seus valores para um comprimento de onda de 555,016 nm fornece um valor de 0,999997. Usando este valor, obtemos

Km = 683,002 lm W. (\displaystyle K_(m)=683(,)002~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

Na prática, com precisão suficiente para todos os casos, é utilizado um valor arredondado Km = 683 lm W. (\displaystyle K_(m)=683~\mathrm (\frac (lm)(W)) .)

Assim, a relação entre uma quantidade arbitrária de luz X v (\displaystyle X_(v)) e a quantidade de energia correspondente X e (\displaystyle X_(e)) no sistema SI é expressa pela fórmula geral

X v = 683 ∫ 380 nm 780 nm X e , λ (λ) V (λ) d λ . (\displaystyle X_(v)=683\int \limits _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm)))X_(e,\lambda )(\lambda)V( \lambda)\,d\lambda .)

História e perspectivas[ | ]

Lâmpada Hefner - padrão "vela Hefner"

Exemplos [ | ]

A intensidade da luz emitida por uma vela é aproximadamente igual a uma candela, então essa unidade de medida costumava ser chamada de "vela", agora esse nome está obsoleto e não é mais utilizado.

Para lâmpadas incandescentes domésticas, a intensidade luminosa em candela é aproximadamente igual à sua potência em watts.

Intensidade da luz de várias fontes
Fonte Potência, W Intensidade de luz aproximada, cd
Vela 1
Lâmpada incandescente moderna (2010) 100 100
LED comum 0,015..0,1 0,005..3
LED super brilhante 1 25…500
LED super brilhante com colimador 1 1500
Lâmpada fluorescente moderna (2010) 22 120
Sol 3,83⋅10 26 2,8⋅10 27

Quantidades leves[ | ]

As informações sobre as principais grandezas fotométricas de luz são fornecidas na tabela.

Quantidades fotométricas leves SI
Nome Designação de valor Definição notação de unidade SI Analógico de energia
Energia luminosa Q v (\estilo de exibição Q_(v)) K m ∫ 380 nm 780 nm Q e , λ (λ) V (λ) d λ (\displaystyle K_(m)\int _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm) )))Q_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda ) filme Energia de radiação
Fluxo de luz Φ v (\displaystyle \Phi _(v)) d Q v d t (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dt))) filme fluxo de radiação
O poder da luz I v (\displaystyle I_(v)) d Φ v d Ω (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(d\Omega ))) cd Força da radiação (força da energia da luz)
U v (\displaystyle U_(v)) d Q v d V (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dV))) lm s -3
Luminosidade M v (\estilo de exibição M_(v)) d Φ v d S 1 (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(dS_(1))))) lm m-2 Luminosidade energética
Brilho L v (\estilo de exibição L_(v)) d 2 Φ v d Ω d S 1 cos ⁡ ε (\displaystyle (\frac (d^(2)\Phi _(v))(d\Omega \,dS_(1)\,\cos \varepsilon )))) cd m -2

A questão de como o fluxo luminoso é medido começou a importar para os usuários de dispositivos de iluminação apenas quando surgiram tipos de lâmpadas, cujo brilho não era igual ao consumo de energia, medido em watts.

Vamos descobrir como o conceito de brilho está conectado com o conceito de iluminação, bem como você pode imaginar a distribuição do fluxo de luz ao redor da sala e escolher a luminária certa.

O que é fluxo luminoso?

O fluxo de luz é o poder da radiação luminosa visível ao olho humano; energia luminosa emitida por uma superfície (luminosa ou reflexiva). A energia do fluxo de luz é medida em lúmen-segundos e corresponde a um fluxo de 1 lúmen, emitido ou percebido em 1 segundo. Esta figura descreve o fluxo total, não levando em consideração a eficiência de concentração de todo o dispositivo. Essa estimativa também inclui luz dispersa e inútil, de modo que o mesmo número de lúmens pode ser encontrado em fontes de designs diferentes.

É necessário distinguir entre o valor da luz e o valor da energia - este último caracteriza a luz, independentemente de sua propriedade de causar sensações visuais. Cada quantidade de luz fotométrica tem um análogo que pode ser quantificado em unidades de energia ou potência. Para a energia luminosa, tal análogo é a energia de radiação (energia radiante), medida em joules.

Unidade de fluxo luminoso

1 lúmen é a luz emitida por uma fonte com intensidade luminosa de 1 candela dentro de um ângulo sólido de 1 esterradiano. Uma lâmpada incandescente de 100 watts gera aproximadamente 1.000 lumens de luz. Quanto mais brilhante a fonte de luz, mais lúmens ela emite.

Além dos lúmens, existem outras unidades de medida que permitem caracterizar a luz. É possível medir a densidade de fluxo espacial e superficial - é assim que descobrimos a força da luz e da iluminação. A intensidade da luz é medida em candela, a iluminância é medida em lux. Mas é mais importante que o consumidor descubra em quais unidades o brilho das lâmpadas e demais luminárias é indicado na venda. Alguns fabricantes relatam o número de lúmens por watt. É assim que se mede a eficiência luminosa (saída de luz): quanta luz uma lâmpada emite, gastando 1 watt.

Definindo Fórmulas

Como qualquer fonte de luz a emite de forma desigual, o número de lúmens não caracteriza totalmente a luminária. Você pode calcular a intensidade da luz em candela dividindo seu fluxo, expresso em lúmens, pelo ângulo sólido, medido em esterradianos. Usando esta fórmula, será possível levar em conta a totalidade dos raios provenientes da fonte quando cruzam a superfície de uma esfera imaginária, formando um círculo sobre ela.

Mas surge a pergunta, o que dá na prática o número de candelas que encontramos; é impossível encontrar um LED ou lanterna adequado apenas pelo parâmetro de intensidade luminosa, você também precisa levar em consideração a proporção do ângulo de dispersão, que depende do design do dispositivo. Ao escolher lâmpadas que brilhem uniformemente em todas as direções, é importante entender se elas são adequadas aos objetivos do comprador.

Se as lâmpadas anteriores em diferentes salas foram selecionadas com base no número de watts, antes de comprar lâmpadas LED, você terá que calcular o brilho total em lúmens e dividir esse valor pela área da sala. É assim que a iluminação é calculada, que é medida em lux: 1 lux é 1 lúmen por 1 m². Existem padrões de iluminação para salas para diversos fins.

Medição de fluxo luminoso

Antes de lançar os produtos no mercado, o fabricante faz em laboratório a definição e medição das características do dispositivo de iluminação. Em casa, sem equipamento especial, isso não é realista. Mas você pode verificar os números indicados pelo fabricante usando as fórmulas acima usando um medidor de luz compacto.

A dificuldade de medir com precisão os parâmetros da luz reside no fato de que ela vem em todas as direções possíveis de propagação. Por isso, os laboratórios utilizam esferas com superfície interna de alta refletividade - fotômetros esféricos; eles também são usados ​​para medir a faixa dinâmica de câmeras, ou seja, fotossensibilidade de suas matrizes.

Na vida cotidiana, faz mais sentido medir parâmetros de luz tão importantes como a iluminação da sala e o coeficiente de pulsação. A ondulação alta e a iluminação fraca fazem com que as pessoas cansem demais os olhos, o que causa fadiga mais rapidamente.

O coeficiente de pulsação do fluxo de luz é um indicador que caracteriza o grau de sua irregularidade. Os níveis permitidos desses coeficientes são regulados pela SanPiN.

Nem sempre é possível ver a olho nu que a lâmpada está piscando. No entanto, mesmo um ligeiro excesso do coeficiente de pulsação afeta negativamente o sistema nervoso central de uma pessoa e também reduz o desempenho. A luz que pode pulsar de forma desigual é emitida por todas as telas: monitores de computador e laptop, telas de tablet e celular e uma tela de TV. A pulsação é medida com um luxímetro-pulsímetro.

O que é uma candela?

Outra característica importante da fonte de luz é a candela, que está incluída nas 7 unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) adotado pela Conferência Geral de Pesos e Medidas. Inicialmente, 1 candela era igual à radiação de 1 vela, tomada como padrão. Daí o nome desta unidade de medida. Agora é determinado por uma fórmula especial.

Candela é a intensidade da luz, medida exclusivamente em uma determinada direção. A propagação dos raios na parte da esfera contornada por um ângulo sólido permite calcular um valor igual à razão do fluxo luminoso para este ângulo. Ao contrário dos lúmens, este valor é usado para determinar a intensidade dos raios. Isso não leva em consideração a luz dispersa e inútil.

Uma lanterna e uma lâmpada de teto terão um cone de luz diferente, pois os raios caem em ângulos diferentes. Candelas (mais precisamente, millicandelas) são usadas para indicar a intensidade luminosa de fontes com brilho direcional: LEDs indicadores, lanternas.

Lúmens e Lux

Em lúmens, a quantidade de fluxo de luz é medida, esta é uma característica de sua fonte. O número de raios que atingiram qualquer superfície (refletindo ou absorvendo) já dependerá da distância entre a fonte e essa superfície.

O nível de iluminação é medido em lux (lx) com um dispositivo especial - um luxímetro. O luxímetro mais simples consiste em uma fotocélula de selênio que converte luz em energia de corrente elétrica e um microamperímetro de ponteiro que mede essa corrente.

A sensibilidade espectral da fotocélula de selênio difere da sensibilidade do olho humano, portanto, em diferentes condições, é necessário usar fatores de correção. Os medidores de luz mais simples são projetados para medir um tipo de iluminação, como a luz do dia. Sem o uso de coeficientes, o erro pode ser superior a 10%.

Os luxímetros de alta classe são equipados com filtros de luz, bicos esféricos ou cilíndricos especiais (para medir a iluminação espacial), acessórios para medir o brilho e verificar a sensibilidade do dispositivo. Seu nível de erro é de cerca de 1%.

A má iluminação das instalações contribui para o desenvolvimento da miopia, afeta negativamente o desempenho, causa fadiga e diminuição do humor.

A iluminação mínima da superfície da mesa do computador de acordo com SanPiN é de 400 lux. As carteiras escolares devem ter pelo menos 500 lux de iluminação.

Lúmen e watt

As lâmpadas economizadoras de energia com a mesma saída de luz consomem 5-6 vezes menos energia elétrica do que as lâmpadas incandescentes. LED - 10-12 vezes menos. A potência do fluxo de luz não depende mais do número de watts. Mas os fabricantes sempre indicam watts, pois o uso de lâmpadas muito potentes em cartuchos não projetados para tal carga leva a danos aos aparelhos elétricos ou a um curto-circuito.

Se você organizar os tipos mais comuns de lâmpadas em ordem crescente de saída de luz, poderá obter a seguinte lista:

  1. Lâmpada incandescente - 10 lumens/watt.
  2. Halogênio - 20 lúmens / watt.
  3. Mercúrio - 60 lúmens / watt.
  4. Economia de energia - 65 lumens/watt.
  5. Lâmpada fluorescente compacta - 80 lumens/watt.
  6. Haleto metálico - 90 lumens / watt.
  7. Diodo emissor de luz (LED) - 120 lumens / watt.

Mas a maioria das pessoas está acostumada a olhar a quantidade de watts indicada pelo fabricante na hora de comprar as lâmpadas. Para calcular quantos watts por metro quadrado você precisa, primeiro você precisa decidir o quão brilhante deve ser a luz na sala. lâmpadas incandescentes de 20 watts por 1 m² - essa iluminação é adequada para um local de trabalho ou sala de estar; para um quarto, 10-12 watts por 1 m² serão suficientes. Ao comprar lâmpadas economizadoras de energia, esses números são divididos por 5. É importante levar em consideração a altura do teto: se for superior a 3 m, o número total de watts deve ser multiplicado por 1,5.

Fluxo de luz- potência da radiação luminosa, ou seja, radiação visível, estimada pela sensação luminosa que produz no olho humano. A saída de luz é medida em lúmens.

Por exemplo, uma lâmpada incandescente (100 W) emite um fluxo luminoso igual a 1350 lm e uma lâmpada fluorescente LB40 - 3200.

Um lúmené igual ao fluxo luminoso emitido por uma fonte isotrópica pontual, com intensidade luminosa igual a uma candela, em um ângulo sólido, um esterradiano (1 lm = 1 cd sr).

O fluxo luminoso total criado por uma fonte isotrópica, com intensidade luminosa de uma candela, é igual a lúmens.

Existe outra definição: a unidade de fluxo luminoso é lúmen(lm), igual ao fluxo emitido por um corpo negro de uma área de​​​0,5305 mm 2 na temperatura de solidificação da platina (1773°C), ou 1 vela 1 esterradiano.

O poder da luz- densidade espacial do fluxo luminoso, igual à razão entre o fluxo luminoso e o valor do ângulo sólido no qual a radiação se distribui uniformemente. A unidade de intensidade luminosa é a candela.

iluminação- densidade superficial do fluxo luminoso incidente na superfície, igual à razão entre o fluxo luminoso e o tamanho da superfície iluminada, sobre a qual é distribuído uniformemente.

A unidade de iluminação é lux (lx), igual à iluminação criada por um fluxo luminoso de 1 lm, distribuído uniformemente por uma área de 1 m 2, ou seja, igual a 1 lm / 1 m 2.

Brilho- densidade superficial da intensidade luminosa em uma determinada direção, igual à razão entre a intensidade luminosa e a área de projeção da superfície luminosa em um plano perpendicular à mesma direção.

A unidade de brilho é candela por metro quadrado (cd/m2).

Luminosidade (leveza)- densidade superficial do fluxo luminoso emitido pela superfície, igual à razão do fluxo luminoso para a área da superfície luminosa.

A unidade de luminosidade é 1 lm/m 2 .

Unidades de quantidades de luz no sistema internacional de unidades SI (SI)

Nome do valor Nome da unidade Expressão
via unidades SI (SI)
Designação da unidade
russoentre-
povo
O poder da luz candela cd cd cd
Fluxo de luz lúmen cd sr filme filme
Energia luminosa segundo lúmen cd sr lm s lm s
iluminação luxo cd sr/m 2 OK lx
Luminosidade lúmens por metro quadrado cd sr/m 2 lm m 2 lm/m2
Brilho candela por metro quadrado cd/m2 cd/m2 cd/m2
exposição à luz lux segundo cd sr s / m 2 lx s lx s
Energia de radiação joule kg m 2 / s 2 J J
Fluxo de radiação, potência de radiação watt kg m 2 / s 3 ter C
Equivalente de luz do fluxo de radiação lúmens por watt lm/W lm/W
Densidade de fluxo de radiação de superfície watts por metro quadrado kg/s 3 W/m2 c/m2
Poder de energia da luz (potência radiante) watt por esterradiano kg m2/(s 3 sr) Ter/Qua w/sr
Brilho de energia watt por metro quadrado esterradiano kg/(s 3 sr) W / (sr m 2) W/(sr m 2)
Iluminação de energia (irradiância) watts por metro quadrado kg/s 3 W/m2 c/m2
Luminosidade energética (radiância) watts por metro quadrado kg/s 3 W/m2 c/m2

Exemplos:

MANUAL ELÉTRICO"
Sob a redação geral. Os professores do MPEI V.G. Gerasimova e outros.
M.: Editora MPEI, 1998

Quem começa a estudar as características das lâmpadas e de certos tipos de lâmpadas certamente se deparará com conceitos como iluminação, fluxo luminoso e intensidade luminosa. O que eles significam e como eles diferem um do outro?

Vamos tentar entender essas quantidades em palavras simples e compreensíveis. Como eles estão interconectados, suas unidades de medida e como a coisa toda pode ser medida sem instrumentos especiais.

O que é fluxo luminoso

Nos bons velhos tempos, o principal parâmetro pelo qual uma lâmpada era escolhida no corredor, na cozinha, no corredor, era sua potência. Ninguém nunca pensou em perguntar na loja sobre algum tipo de lumens ou candela.

Hoje, com o rápido desenvolvimento de LEDs e outros tipos de lâmpadas, a ida à loja para novas cópias é acompanhada de um monte de perguntas não apenas sobre o preço, mas também sobre suas características. Um dos parâmetros mais importantes é o fluxo luminoso.

Em termos simples, o fluxo luminoso é a quantidade de luz que uma lâmpada fornece.

No entanto, não confunda o fluxo luminoso de LEDs individuais com o fluxo luminoso de luminárias montadas. Eles podem diferir significativamente.

Deve-se entender que o fluxo luminoso é apenas uma das muitas características de uma fonte de luz. Além disso, seu valor depende de:

  • da fonte de alimentação

Aqui está uma tabela dessa dependência para lâmpadas LED:

E estas são tabelas de comparação com outros tipos de lâmpadas incandescentes, fluorescentes, DRL, HPS:

Lâmpada incandescenteLâmpada fluorescente Halogênio HPS DRL

No entanto, há nuances aqui. A tecnologia LED ainda está em desenvolvimento e é bem possível que lâmpadas LED de mesma potência, mas de fabricantes diferentes, tenham fluxos luminosos completamente diferentes.

É só que alguns deles foram mais à frente e aprenderam a disparar mais lúmens por watt do que outros.

Alguém vai perguntar para que servem todas essas tabelas? Para que vendedores e fabricantes não o enganem estupidamente.

Na caixa eles escreverão lindamente:

  • potência 9W
  • saída de luz 1000lm
  • análogo de lâmpada incandescente 100W

O que você vai olhar primeiro? Isso mesmo, para o que é mais familiar e compreensível - os indicadores de um análogo de uma lâmpada incandescente.

Mas com tal poder, você não estará perto da velha luz. Comece a xingar os LEDs e a tecnologia de suas imperfeições. E o ponto é que acaba por ser um fabricante sem escrúpulos e seu produto.

  • da eficiência

Ou seja, com que eficiência uma determinada fonte converte energia elétrica em luz. Por exemplo, uma lâmpada incandescente comum tem um retorno de 15 lm/W e uma lâmpada de sódio de alta pressão tem um retorno de 150 lm/W.

Acontece que esta é uma fonte 10 vezes mais eficiente do que uma simples lâmpada. Com o mesmo poder, você tem 10 vezes mais luz!

O fluxo luminoso é medido em Lumens - Lm.

O que é 1 lúmen? Durante o dia, com luz normal, nossos olhos são mais sensíveis ao verde. Por exemplo, se pegarmos duas lâmpadas com o mesmo poder de azul e verde, o verde parecerá mais brilhante para todos nós.

O comprimento de onda verde é de 555 nm. Essa radiação é chamada de monocromática porque contém uma faixa muito estreita.

Claro, na realidade, o verde é complementado por outras cores, para que no final você possa obter o branco.

Mas como a sensibilidade do olho humano é máxima ao verde, os lúmens estão ligados a ele.

Assim, um fluxo luminoso de um lúmen, da mesma forma, corresponde a uma fonte que emite luz com comprimento de onda de 555 nm. Neste caso, a potência de tal fonte é 1/683 W.

Por que exatamente 1/683, e não 1 W para uma boa medida? O valor de 1/683 W surgiu historicamente. Inicialmente, a principal fonte de luz era uma vela comum, e a radiação de todas as novas lâmpadas e lâmpadas foi comparada com a luz de uma vela.

Atualmente, esse valor de 1/683 é legalizado por muitos acordos internacionais e é aceito em todos os lugares.

Por que precisamos de uma quantidade como um fluxo luminoso? Com sua ajuda, você pode calcular facilmente a iluminação da sala.

Isso afeta diretamente a visão de uma pessoa.

A diferença entre iluminação e fluxo luminoso

Ao mesmo tempo, muitos confundem as unidades de medida Lumens com Lux. Lembre-se, lux é a medida de iluminância.

Como explicar claramente sua diferença? Imagine pressão e força. Com apenas uma pequena agulha e pouca força, uma alta pressão específica pode ser criada em um único ponto.

Além disso, com a ajuda de um fluxo luminoso fraco, é possível criar alta iluminação em uma única área da superfície.

1 Lux é quando 1 Lumen cai em 1m2 de área iluminada.

Digamos que você tenha uma lâmpada com um fluxo luminoso de 1000 lm. Na parte inferior desta lâmpada é uma mesa.

Deve haver uma certa quantidade de luz na superfície desta mesa para que você possa trabalhar confortavelmente. A fonte primária para os padrões de iluminação são os requisitos dos códigos de prática SP 52.13330

Para um local de trabalho típico, isso é 350 Lux. Para um local onde são feitos pequenos trabalhos precisos - 500 Lx.

Essa iluminação dependerá de muitos parâmetros. Por exemplo, da distância até a fonte de luz.

De objetos estranhos próximos. Se a mesa estiver perto de uma parede branca, haverá mais suítes, respectivamente, do que uma escura. A reflexão definitivamente afetará o resultado geral.

Qualquer iluminação pode ser medida. Se você não possui medidores de lux especiais, use os programas em smartphones modernos.

Esteja preparado para erros embora. Mas, para fazer uma análise inicial de improviso, o telefone funcionará bem.

Cálculo de fluxo luminoso

E como descobrir o fluxo de luz aproximado em lúmens, sem instrumentos de medição? Aqui você pode usar os valores de saída de luz e sua dependência proporcional ao fluxo.

Para executar qualquer tarefa de produção de forma rápida e eficiente, a iluminação do local de trabalho do especialista deve ser devidamente organizada. Para isso, são selecionadas lâmpadas com determinados indicadores fotométricos.

A iluminação no local de trabalho é determinada por várias quantidades físicas, sendo a principal a iluminação. Seus indicadores são calculados para o local de trabalho de qualquer especialista e são regulamentados pelos SNiPs relevantes.

A iluminação é uma característica que é definida como o fluxo luminoso por unidade de área.

Fluxo luminoso (F)

Este parâmetro físico é definido como a potência da radiação visível da fonte ou a energia luminosa que é emitida pela luminária por unidade de tempo.

Ao mesmo tempo, a energia da luz é uma energia que se espalha em todas as direções e causa sensações visuais. Cada pessoa tem diferentes sensações visuais para as mesmas fontes de radiação, portanto, os indicadores médios são usados ​​para cálculos.

Na física, a fórmula é usada para calcular:

F \u003d W / t, onde:

  • W é a energia emitida pela fonte, medida em watts,
  • t é o tempo de operação do dispositivo em segundos.

É também um valor que caracteriza a quantidade de luz emitida por uma luminária em todas as direções.

Assim, a segunda fórmula de cálculo se parece com:

Ф = I w, onde:

  • I - intensidade luminosa, medida em candela,
  • w é o ângulo sólido, calculado em esterradianos.

Lúmen

A unidade de medida do fluxo luminoso é o lúmen.

Para determinar qual fonte é mais lucrativa para comprar, primeiro consideramos o que é um lúmen.

A palavra lumen em latim significa luz.

Um lúmen é definido como o fluxo luminoso que é emitido por uma fonte pontual com uma intensidade luminosa de 1 candela em um ângulo sólido de 1 esterradiano:

1lm = 1W / 1s.

Por outro lado,a unidade de medida lúmen (lm) pode ser encontrada como:

1 lm \u003d 1 cd 1 sr.

Se o ângulo sólido é 4π radianos e a intensidade luminosa é 1 cd, então neste caso eles falam sobre o fluxo luminoso total, que é 4π lm ou 4 3,14 lm.

Calculou-se que este indicador para a radiação solar corresponde a 8 lm e para o céu estrelado - apenas 0,000000001 lm.

Para qualquer fonte de luz artificial, existem tabelas para o cálculo deste parâmetro fotométrico.

Na engenharia de iluminação, são usadas quantidades derivadas, que são formadas usando prefixos padrão do sistema SI internacional, por exemplo:

  • 1 klm = 103 lm ou 1 klm = 103 lm;
  • 1 Mlm = 106 lm;
  • 1 slm = 10-3 lm;
  • 1 µlm = 10-6 lm.

Medindo instrumentos

Para medir grandezas fotométricas na indústria, são utilizados dispositivos especiais, chamados de fotômetros esféricos e goniofotômetros. Eles permitem que você determine o fluxo luminoso e a intensidade da luz de várias lâmpadas.

Os fotômetros são visuais e objetivos.

O princípio de operação dos instrumentos visuais é baseado na capacidade do olho de determinar o mesmo brilho da iluminação de duas superfícies comparadas iluminadas com a mesma cor.

Atualmente, são populares os fotômetros elétricos objetivos, que permitem medir parâmetros de luz não apenas na zona visível, mas também além dela.

Os goniofotômetros permitem obter dados sobre a magnitude do fluxo luminoso, intensidade luminosa, bem como indicadores de outras grandezas fotométricas, como brilho, distribuição de iluminação, etc.

Recomendações para organizar a iluminação correta do local de trabalho

Ao iluminar os locais de trabalho, são utilizados dois tipos de fontes: artificial e natural.

Artificiais são dispositivos com lâmpadas de vários tipos: fluorescentes, incandescentes, LED, etc.

Para cada tipo de lâmpada existem tabelas que indicam o número de lúmens emitidos por esta lâmpada.

Esse valor está indicado na embalagem do produto, portanto, ao comprar, não deixe de selecionar uma lâmpada, guiado pelas informações colocadas pelo fabricante na caixa. A embalagem da luminária indica o fluxo luminoso total, que inclui a luz difusa.

Atenção! Ao adquirir uma lâmpada, é importante lembrar que este indicador não reflete totalmente seu brilho, pois pode ser aumentado através do uso de um sistema de refletores, lentes e espelhos colocados no aparelho.

Seleção de lâmpadas elétricas

Antes de comprar lâmpadas, você deve primeiro escolher quais luminárias você precisa para criar a iluminação certa para o local de trabalho. Se a sala for retangular, o cálculo do número necessário de lúmens é realizado da seguinte forma: você precisa multiplicar os indicadores da norma de iluminação do objeto (determinado de acordo com o SNiP), a área do sala e o coeficiente dependendo da altura do teto da sala.