光の強さはどのように測定されますか？

公開日：2020年11月21日

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ランプの種類が異なれば、強度の異なる光出力が生成されるため、照明の品質は大きく異なります。特定の部屋に最適なオプションを選択するには、照明が光束にどのように依存するかを理解する必要があります。トピックを深く掘り下げることは意味がありませんが、基本を学ぶ価値があります。

光の力は何ですか

まず第一に、あらゆる光源からの放射が空間に不均一に分布していることを理解する価値があります。さまざまな方向への分布を特徴づけるために、光強度の概念が使用されます。つまり、これは光束の空間密度であり、その上部にある立体角との関係によって決定されます。光源。光束が分布している部分は光度と呼ばれ、その式は次のとおりです。

Фは光束を反映し、ωは立体角です。光の強さの単位はカンデラです。物理的な用語をさらに理解しないために、より一般的なインジケーターを使用できます。立体角内に分布する1カンデラは、1ルーメンに相当します。

ニュアンスを理解すれば、光の力とは何か、そしてそれが他の指標とどのように違うのかを理解するのは簡単です。

情報を応用するためには、イルミネーションなどの指標に触れる必要があります。特定の表面に当たる光の量を反映します。

計算方法

家庭レベルでは、光度の最も簡単な定義は電球の明るさです。強力であるほど、インジケーターは大きくなりますが、前述のように、インジケーターは光束が伝播する角度に大きく依存します。

つまり、光の強度は電球の出力ではなく、分配角度に依存します。わかりやすくするために、懐中電灯を使った例を考えてみましょう。ハロゲン電球を備えたモデルでは、通常、約30ワットの電力のバリアントが使用されます。暗い部屋でこのようなランプを接続するだけでは点灯しますが、照明の質は理想からは程遠いものになります。

数式を使用した基本的な概念の簡単な説明。

しかし、光の広がりを制限する反射板に電球を置くと、それはすべての方向に広がるのではなく、一方向に集中します。光の強度は何倍にも増加し、それが高くなるほど、伝播角度は狭くなります。

つまり、反射板を適切に使用するか、限られたスペースに光フラックスを集中させることで、より強力でない電球を使用できますが、同時により良い照明品質を実現します。

問題のインジケータは、事前に決定できないため、電球付きのパッケージには表示されません。それはすべて、使用される天井と照明が分散される領域によって異なります。したがって、ランプの種類とそれに取り付けられている電球の電力に基づいて計算する必要があります。

家の照明基準はほとんどの場合ルクスなどの単位で示されるため、ルクスは1ルーメンを平方メートルで割ったものであることを覚えておく必要があります。

ところで！ 月のある夜の照明は1ルクス、曇りの日は約100ルクス、晴れた晴れた日は10,000〜25,000ルクスです。

ビデオレッスン：光束と光強度とは何ですか

主な光源の光強度

家庭の状況で電球を選択するために、物理量を掘り下げて露出計を使用して部屋の照明をチェックすることは意味がありません。部屋の要件と特定の状況で必要な光の強度から進める方がはるかに簡単です。さまざまなソリューションを比較すると、次の結論を導き出すことができます。

白熱灯 -他の品種と比較した場合、多くの人が今でも標準として採用している従来のオプション。タングステンの加熱によりグローが発生するため、電力に関係なく表面が強く加熱されます。参考として75ワットのオプションを採用しています。他のタイプでは、電力はこの値に匹敵します。このような電球は700ルーメンの光束を与えます。
ハロゲンランプ -フィラメントも使用する改善されたソリューション。ただし、特殊なガスを充填し、特殊な石英ガラスを使用しているため、このオプションの照明品質は高くなります。 50ワットの電力定格で、800ルーメンの光束を提供します。これは、光の伝播角度を制限することでその強度が大幅に向上する例です。
蛍光灯それらは高品質の光を与えると同時に、熱がはるかに少ないため、日常生活でより安全になります。15ワットの電力で、800ルーメンのインジケーターを提供し、部屋をより経済的に照らすことができます。同時に、明るさは1桁良くなります。これは、照明の品質に影響を与えるため、重要です。
LEDオプション。それらの中で、消費されるエネルギーに関連する光の力は、今日最も高いです。 7ワットの消費電力で、光源は660ルーメンの光束を提供します。同時に、優れた照明品質に注目する価値があります。均一で、さまざまな色温度を持つことができます。これは、リビングルーム、キッチン、またはベッドルームに適切なオプションを選択するときに重要です。

日常生活で使用されるランプの主な種類と主なインジケーターの指定との視覚的な比較。

白熱灯とハロゲンのバージョンでは、タングステンスパイラルが一定の加熱から高温にかけて徐々に薄くなるため、照明の品質が時間の経過とともに低下することも考慮に入れる必要があります。したがって、インジケーターを測定する場合、月ごとに低下します。

光束のパワーとの違い

すべてのニュアンスをよりよく理解するには、光の強さが光束とどのように異なるかを理解する必要があります。これは、力や圧力などの物理量との類推によって行うのが最も簡単です。

したがって、1平方センチメートルの領域に特定の力を加えると、圧力は表面全体に均等に分散されます。しかし、針を使って同じ力を加えると、圧力はポイントの下の小さな領域に集中し、数百倍高くなります。そして、努力は同じままになります。

スポットライトは、ミラーリフレクターが存在するため、非常に強力な光を発します。

光束の分布が制限されるほど、その強度の指標は高くなります。部屋の電球を選択する際のこの要素の使用に関しては、いくつかの簡単なヒントを覚えておく必要があります。

部屋の別の部分を照らすには、適切な場所に向けることができるスポットライトまたはトラックモデルを使用することをお勧めします。このオプションは、光フラックスを1つの領域に集中させ、部屋の周りに散乱させないため、シャンデリアよりもはるかに便利です。
光の強さは、ランプに取り付けられている色合いに大きく依存します。すりガラスや同様の素材で作られたオプションは、均一で拡散した背景を提供します。ファブリック構造やその他の不透明なソリューションは、流れの広がりを制限し、限られた領域に分散させます。
リフレクター付きのシーリングランプを使用すると、照明がはるかに高くなるため、低電力の電球を取り付けることができます。

あなたはそれらが提供する照明の質を考慮してランプを選択する必要があります。部屋ごとに異なる要件が提示されているため、それぞれの特性を考慮して、快適な光を提供するオプションを選択することが重要です。光の強さはその伝播角度に依存するため、リフレクターとスポットライトによってパフォーマンスが向上する場合があることに注意してください。