Com es mesura la intensitat de la llum?

Els diferents tipus de làmpades creen una sortida de llum de diferent intensitat, de manera que la qualitat de la il·luminació varia molt. Per triar la millor opció per a una habitació en particular, cal esbrinar com depèn la il·luminació del flux lluminós. No té sentit aprofundir en el tema, però val la pena aprendre els conceptes bàsics.

Quin és el poder de la llum

En primer lloc, val la pena entendre que la radiació de qualsevol font de llum es distribueix de manera desigual a l'espai. Per caracteritzar la seva distribució en diferents direccions s'utilitza el concepte d'intensitat lumínica. És a dir, aquesta és la densitat espacial del flux de llum, que ve determinada per la seva relació amb l'angle sòlid, a la part superior del qual es troba Font de llum. El segment dins del qual es distribueix el flux lluminós s'anomena intensitat lluminosa; la seva fórmula és la següent:

Ф reflecteix el flux lluminós i ω és l'angle sòlid. La unitat d'intensitat de la llum és la candela. Per no entendre més els termes físics, podeu utilitzar un indicador més comú: 1 candela, distribuïda en un angle sòlid, és igual a 1 lumen.

Si enteneu els matisos, és fàcil entendre quin és el poder de la llum i com es diferencia d'altres indicadors.

Per a l'ús aplicat de la informació, cal tocar un indicador com la il·luminació. Reflecteix la quantitat de llum que cau sobre una determinada superfície.

Com es calcula

A nivell domèstic, la definició més senzilla d'intensitat lluminosa és la brillantor d'una bombeta. Com més potent sigui, més gran és l'indicador, però com s'ha esmentat anteriorment, l'indicador depèn en gran mesura de l'angle dins del qual es propaga el flux lluminós.

És a dir, la intensitat de la llum no depèn de la potència de la bombeta, sinó de l'angle de distribució. Per aclarir-ho, podem considerar un exemple amb una llanterna. En els models amb bombetes halògenes, s'acostuma a utilitzar una variant amb una potència d'uns 30 watts. Si simplement connecteu un llum d'aquest tipus a una habitació fosca, l'il·luminarà, però la qualitat de la il·luminació no serà ideal.

Explicació senzilla dels conceptes bàsics amb fórmules.

Però si col·loqueu una bombeta en un reflector que limita la propagació de la llum, aleshores no es propagarà en totes direccions, sinó que es concentrarà en una direcció. La intensitat de la llum augmentarà moltes vegades i serà com més gran, més estret sigui l'angle de propagació.

És a dir, amb l'ús adequat dels reflectors o la concentració del flux lumínic en un espai limitat, es poden utilitzar bombetes menys potents, però alhora aconseguir una millor qualitat de la il·luminació.

L'indicador en qüestió no s'indica mai als paquets amb bombetes, ja que no es pot determinar amb antelació. Tot depèn de quin sostre s'utilitzarà i de quina zona es distribuirà la il·luminació.Per tant, cal calcular en funció del tipus de llum i de la potència de les bombetes instal·lades.

Com que els estàndards d'il·luminació per a una llar es donen més sovint en unitats com el lux, cal recordar que el lux és 1 lumen dividit per un metre quadrat.

A propòsit! A la nit, amb la lluna, la il·luminació és d'1 lux, en un dia ennuvolat -uns 100 lux, i en un dia assolellat i clar- de 10.000 a 25.000 lux.

Vídeo lliçó: Què és el flux lluminós i la intensitat de la llum

Intensitat lluminosa de les principals fonts

Per seleccionar una bombeta en condicions domèstiques, no té sentit aprofundir en les quantitats físiques i utilitzar comptadors de llum per comprovar la il·luminació a les habitacions. És molt més fàcil procedir dels requisits de l'habitació i de la intensitat de llum necessària en una situació determinada. Si comparem diferents solucions, podem extreure les següents conclusions:

1. Làmpades incandescents - opcions tradicionals que molts encara prenen com a estàndard en comparació amb altres varietats. Com que la brillantor es produeix a causa de l'escalfament del tungstè, la superfície s'escalfa amb força, independentment de la potència. Prenem com a referència l'opció de 75 watts. En altres tipus, la potència serà comparable a aquest valor. Aquesta bombeta proporciona un flux lluminós de 700 lúmens.
2. Làmpades halògenes - una solució millorada que també utilitza un filament. Però a causa de l'ompliment amb gasos especials i l'ús de vidre de quars especial, la qualitat de la il·luminació d'aquesta opció és més alta. Amb una potència de 50 watts, proporciona un flux lluminós de 800 lúmens. Aquest és un exemple de com limitar l'angle de propagació de la llum augmenta molt la seva força.
3. Làmpades fluorescents Proporcionen una llum de gran qualitat i alhora s'escalfen molt menys, cosa que els fa més segurs a la vida quotidiana.Amb una potència de 15 watts, proporcionen un indicador de 800 lúmens, que permet il·luminar l'habitació de manera més econòmica. Al mateix temps, la brillantor és un ordre de magnitud millor, la qual cosa és important, ja que afecta la qualitat de la il·luminació.
4. Opcions LED. En ells, la potència de la llum en relació a l'energia consumida és la més alta actualment. Amb un consum d'energia de 7 watts, la font proporciona un flux lluminós de 660 lúmens. Al mateix temps, cal destacar l'excel·lent qualitat de la il·luminació, és uniforme i pot tenir diferents temperatures de color, la qual cosa és important a l'hora de triar l'opció adequada per a una sala d'estar, cuina o dormitori.

Una comparació visual de les principals varietats de llums utilitzades a la vida quotidiana amb la designació dels principals indicadors.

També s'ha de tenir en compte que en les versions incandescents i halògenes, la qualitat de la il·luminació disminueix amb el temps, ja que l'espiral de tungstè es fa més prima gradualment des de l'escalfament constant fins a les altes temperatures, de manera que quan es mesuren els indicadors, disminueixen mes rere mes.

Diferències amb la potència del flux lluminós

Per entendre millor tots els matisos, hauríeu d'entendre com la força de la llum difereix del flux lluminós. Això és més fàcil de fer per analogia amb magnituds físiques com la força i la pressió.

Per tant, si apliqueu una certa força a una àrea d'1 centímetre quadrat, la pressió es distribuirà uniformement per la superfície. Però si agafeu una agulla i li apliqueu la mateixa força, la pressió es concentrarà en una petita àrea sota la punta i serà centenars de vegades més gran. I l'esforç seguirà sent el mateix.

Els focus donen una llum de gran força gràcies a la presència d'un reflector mirall.

Com més es limita la distribució del flux lluminós, més alt serà l'indicador de la seva intensitat.Pel que fa a l'ús d'aquest factor a l'hora de triar una bombeta per a una habitació, heu de recordar alguns consells senzills:

1. Per il·luminar una part separada de l'habitació, és millor utilitzar focus o models de pista que es puguin dirigir al lloc correcte. Aquesta opció és molt més convenient que un canelobre, ja que concentra el flux de llum en una àrea i no l'escampa per l'habitació.
2. La intensitat de la llum depèn en gran mesura de les ombres que s'instal·len al llum. Les opcions fetes de vidre esmerilat i materials similars donen un fons uniforme i difús. Les construccions de tela i altres solucions opaques limiten la propagació del flux i el distribueixen en una àrea limitada.
3. Quan utilitzeu llums de sostre amb reflector, la il·luminació serà molt més alta, de manera que podreu instal·lar bombetes de menor potència.

Cal seleccionar les làmpades tenint en compte la qualitat de la il·luminació que proporcionen. Es plantegen diferents requisits per a les diferents estances, per la qual cosa és important tenir en compte les característiques de cadascuna i seleccionar aquelles opcions que donaran una llum còmoda. Recordeu que la força de la llum depèn de l'angle de la seva propagació, de manera que els reflectors i els focus proporcionen un augment de rendiment de vegades.