조도를 계산하는 방법

콘텐츠

• 조도 계산
• 다른 값 계산
• 럭스 측정 차트 사용
• 조명 효율

전구를 설치하거나 컴퓨터 화면의 밝기를 제어 할 때 빛의 밝기를 이해하면 얼마나 효과적인지 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그만큼 조도 표면의 것과 다른 특징 휘도, 얼마나 많은 빛이 떨어지는 지 측정합니다. 휘도 반사되거나 방출되는 빛의 양입니다. 밝기와 전기에 관한 용어를 명확하게 유지하면 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다.

조도 계산

조도는 표면에 떨어지는 빛의 양을 단위로 측정합니다. 발자국 또는 럭스. SI 단위 인 1 럭스는 약 0.0929030 풋 캔들과 같습니다. 1 럭스도 1 루멘 / m과 같습니다² 루멘이 측정되는 광속즉, 소스가 단위 시간당 방출하는 가시광의 양은 1 럭스도 0.01 포트 (ph)와 같습니다. 이 장치를 사용하면 다양한 목적으로 조도를 결정하기 위해 광범위한 스케일을 사용할 수 있습니다.

조도를 계산할 수 있습니다 이자형 광속 "파이"관련 Φ 사용 E = Φ / A 주어진 지역에 에이. 이 방정식은 다음과 같은 광속을 나타냅니다. Φ자속에 대한 동일한 기호이며 자속에 대한 방정식과 유사 함을 나타냅니다. Φ = 학사 자석과 평행 한 표면적 에이 자기장 강도 비. 이는 과학자와 엔지니어가 계산하는 방식에서 조도가 평행 한 자기장을 의미하며 조도 단위 (flux / m)를 변환 할 수 있음을 의미합니다.²)를 사용하여 와트 단위로 직접 변환합니다 (칸델라 단위).

당신은 방정식을 사용할 수 있습니다 Φ = I x Ω 플럭스 Φ강도 나는 각도 스팬 "옴" Ω 각도 스팬 스테 라디안 (Sr), 또는 정사각형 라디안이며, 전체 구의 각도 범위는 4π. 조도에서 계산 된 빛이 표면에 떨어지고 퍼져서 물체가 밝아 지도록 조도를 밝기의 척도로 사용할 수 있습니다.

예를 들면 다음과 같습니다. 표면의 조도는 6 럭스이며 표면은 광원에서 4 미터입니다. 소스의 강도는 얼마입니까?

빛이 방사 패턴으로 이동하기 때문에 광원이 광원과 물체 사이의 거리와 동일한 반경을 가진 구의 중심이라고 상상할 수 있습니다. 이는 사용할 해당 표면적이이 배열에 해당하는 구의 표면적임을 의미합니다.

구 표면에 반지름 4를 곱하면 4π4² 엠² 조도 6 루멘 / m² 플럭스 1206.37 루멘을 제공합니다 Φ . 빛이 표면으로 직접 이동하므로 각도 스팬 Ω 이다 4π 칸델라 및 Φ = I x Ω, 강도 나는 15159.69 루멘 / m입니다².

다른 값 계산

각도 스팬에 사용 된 칸델라는 광원이 3 차원 스팬의 범위에서 방출하는 광량의 측정으로 사용됩니다. 예를 통해 도시 된 바와 같이, 각도 스팬은 광이 적용되는 표면적에 걸쳐 스테 라디안을 통해 측정된다. 전체 분야의 스테 어디 언은 4π 칸델라. 럭스와 칸델라를 섞지 마십시오.

동안 칸델라 각도 스팬의 측정 값입니다. 럭스 표면 자체의 조명입니다. 광원에서 멀리 떨어진 지점에서는 빛이 적은 지점에 도달 할 수 있으므로 럭스가 적습니다. 이것은 실제 응용 분야에서 중요하며, 전구 자체가 아닌 전구의 텅스텐 와이어와 같은 광원의 정확한 소스를 설명해야하는 정확한 계산에 중요합니다. 특정 LED 광원과 같은 소형 전구의 경우 계산 규모에 따라 거리가 더 미미할 수 있습니다.

반경이 1 미터 인 구의 한 스테 라디안은 1m의 표면을 포함합니다.². 당신은 완전한 구체가 커버한다는 것을 알면 이것을 얻을 수 있습니다 4π 표면적에 대한 4π (에서 4πr² 반경이 1) 인 스테 라디안 인 경우이 구체가 덮을 표면은 1m입니다.². 조명의 기하학을 설명하기 위해 구의 표면 영역을 사용하여 조명을 발산하는 전구 및 양초의 실제 예를 계산하여 이러한 변환을 사용할 수 있습니다. 그런 다음 휘도와 관련 될 수 있습니다.

조도는 표면에 입사되는 빛을 측정하는 반면, 광도는 해당 표면에 의해 방출되거나 반사되는 빛을 칸델라 / m입니다.² 또는 "니트". 휘도의 가치 엘 그리고 럭스 이자형 방정식으로 모든 빛을 방출하는 이상적인 표면을 통해 관련 E = L x π.

럭스 측정 차트 사용

같은 양을 측정하는 방법이 여러 가지로 어려워 보일 경우 온라인 계산기와 차트는 계산을 수행하여 작업을보다 쉽게 ​​수행 할 수 있도록 다른 단위를 변환합니다. RapidTables는 다양한 조명 표준에 대한 전력을 계산하는 루멘-와트 계산기를 제공합니다. 웹 사이트의 표에는 이러한 값이 표시되어 서로 어떻게 비교되는지 확인할 수 있습니다. 이러한 변환을 수행 할 때 루멘과 와트 단위에 주목하십시오. "eta"에 의한 발광 효율도 사용합니다 η.

EngineeringToolBox는 또한 럭스 측정 차트와 함께 전구 및 램프의 표준에 대한 조도 및 조명을 계산하는 방법을 제공합니다. 조명은 자체적으로 주어진 빛의 실험적 측정 대신 램프 또는 광원의 전기 표준을 사용하는 조도를 계산하는 또 다른 방법입니다. 그것은 조명 방정식으로 주어집니다. 나는 같이 나는 = L_엘 x C_유 x L_LF / A_엘 램프의 휘도 L_엘 (루멘 단위), 활용 계수 씨_유, 광 손실 계수 엘_LF 램프 면적 에이_엘 (m에서²).

조명 효율

RapidTables 웹 사이트에서 계산 한 바와 같이, 방사선의 발광 효율은 전구나 다른 광원이 에너지 자원을 잘 사용하는 방법을 설명하는 일반적인 방법이지만 광원의 효율을 결정하는 공식적인 방법은 광원의 발광 효율입니다 방사선이 아닙니다.

과학자와 엔지니어는 일반적으로 조명 효율 683.002 lm / W의 이론상 최대 값으로 555nm 파장의 빛을 방출하는 퍼센트 값으로 조명 효율을 표현합니다. 일례로서, 전형적인 현대의 백색 와트 "발광"은 효율이 15 % 인 100lm / W 이상의 효율에 도달 할 수 있는데, 이는 실제로 다른 많은 유형의 광원보다 더 많은 것이다.

과학 및 공학에서 휘도 및 조도 측정은 눈 자체가 빛의 밝기를 인식하여보다 정교하고 객관적인 측정을 얻는 방법을 고려합니다. 실험을 사용하여 빛의 밝기 분포를 조사하는 것은 밝기에 대한 반응이 육안의 원뿔 또는 막대 광수 용기 신호에 의한 것인지 이해하려고 노력합니다.

광도 측정 연구와 같은 다른 연구는 응답 선형성을 기반으로 특정 형태의 방사선을 탐지하려고합니다. 빛의 두 흐름이 Θ₁ 과 Θ₂ 두 개의 서로 다른 신호를 생성하는 것이 었습니다. 광도 검출기는 선형으로 추가 된 두 플럭스의 결과로 생성 된 신호를 측정합니다. 반응 선형성은이 관계의 척도입니다.