W jakich jednostkach mierzy się natężenie oświetlenia - lista podstawowych jednostek

Przy określaniu natężenia oświetlenia można stosować różne jednostki miary. Wariant jest wybierany w zależności od sytuacji. Ponadto często zachodzi konieczność przełożenia jednej miary na inną. Ważne jest, aby zastanowić się, w jakich jednostkach mierzone jest natężenie oświetlenia, aby w razie potrzeby móc je prawidłowo obliczyć.

Co to jest natężenie oświetlenia

Przez iluminacja odnosi się do ilości światła, która jest definiowana jako stosunek strumienia świetlnego do powierzchni, przez którą przechodzi. Jest ono wprost proporcjonalne do natężenia źródła światła, z którego emanuje. Wraz z odległością od powierzchni natężenie oświetlenia maleje. Zależność ta jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości (prawo odwrotnych kwadratów).

Wzór na natężenie oświetlenia wygląda następująco: E=(I*cos)/r2. I - to natężenie światła w kandelach, r oznacza odległość od źródła światła do powierzchni. Nie należy jej mylić z luminancją.

W jakich jednostkach mierzy się natężenie oświetlenia

Jednostka miary natężenia oświetlenia nie jest jednym wskaźnikiem, istnieje kilka podstawowych wariantów przyjętych w różnych systemach pomiarowych. Nie ma potrzeby rozumienia skomplikowanych algorytmów i wzorów, aby móc je wykorzystać w praktyce. Wystarczy zapoznać się z funkcjami poszczególnych urządzeń i w razie potrzeby prawidłowo je wykorzystywać.

Natężenie oświetlenia może się różnić w poszczególnych punktach pomieszczenia.

Candela

W systemie miar - jedna z siedmiu podstawowych jednostek, które są fundamentalne. Jest to natężenie światła emitowanego przez monochromatyczne źródło światła o częstotliwości 540х10¹² Hz. Co więcej, strumień świetlny musi rozchodzić się w określonym kierunku, przy spełnieniu szeregu dodatkowych warunków.

Częstotliwość stosowana jako odniesienie odpowiada zielonej części widma, ponieważ jest ona najlepiej postrzegana przez ludzkie oko. Jeśli używane jest źródło światła o innej częstotliwości, do uzyskania pożądanej wartości wymagane będzie większe natężenie.

1 kandela to światło pochodzące od świecy.

Jeszcze nie tak dawno temu kandela była definiowana w inny sposób. Odpowiadało to natężenie światłaCzarne źródło, rozgrzane do temperatury 2042,5 K (topiąca się platyna), jest prostopadłe do płaszczyzny i zajmuje powierzchnię 1/60 centymetra kwadratowego. Wartość ta jest wykorzystywana w astronomii i wielu innych naukach.

Nawiasem mówiąc! Współczynnik 1/683używana przez współczesnych naukowców jest tak dobrana, aby nowe i stare definicje odpowiadały sobie nawzajem.

Po łacinie "candela" oznacza świecę. Mówi się, że świeca emituje 1 kandelę.

Lumen

Stosowany w systemie do pomiaru wielkości fizycznych i odzwierciedlający właściwości światła. 1 lumen to strumień świetlnyktóra jest emitowana przez źródło światła o mocy 1 kandeli. Aby łatwiej było to zrozumieć, warto posłużyć się prostymi przykładami:

1. Standardowa strona żarówki żarowe Źródło światła o mocy 100 W ma strumień świetlny o wartości 1200-1300 lumenów.
2. Fluorescencyjne źródło światła o mocy 26 W zapewnia strumień świetlny 1600 lm.
3. Na przykładzie Słońca, strumień świetlny wynosi 3,63x10²⁸ światło.

Światło różni się również temperaturą, o czym również należy pamiętać.

Lumen oznacza całkowity strumień świetlny pochodzący z danego źródła. Nie uwzględnia on jednak ważnych cech - obecności soczewki lub odbłyśnika, które mogą skupić światło na niewielkiej powierzchni i w ten sposób zwielokrotnić natężenie oświetlenia. Różne latarnie z tą samą lampą mogą oświetlać zarówno 10 metrów kwadratowych, jak i 100. W rzeczywistości jest to całe światło, jakie daje lampa, łącznie z tym, które nie dociera do danej powierzchni i jest bezużyteczne.

Należy pamiętać, że lampa o mocy 1500 lm Lampa w oprawie reflektorowej zapewni lepsze warunki niż ta sama wersja w oprawie kloszowej.

Jeśli moc przekracza standardowy zakres, stosuje się specjalne wskaźniki:

1. Wielokrotność strumienia jest tworzona, jeśli wartość jest całkowitą liczbą razy większą od ustawionej wartości. Zazwyczaj są one oznaczane jako potęga liczby. W nazewnictwie stosuje się prefiksy zestawów odzwierciedlające wielkość wartości.
2. Z kolei ułamkowe jednostki lumenów są mniejsze od ustawionej jednostki o całkowitą liczbę razy. Stosowane są tu także specjalne przedrostki, a stopień naukowy jest oznaczany znakiem minus.

Lux

To urządzenie jest najbardziej przydatne, ponieważ służy do pomiaru natężenia oświetlenia w pomieszczeniach mieszkalnych i roboczych. Jest to równe strumieniowi świetlnemu 1 lumena, rozprowadzonemu na powierzchni 1 metra kwadratowego. Wskaźnik służy do regulacji różnych norm oraz do sterowania natężeniem oświetlenia wszędzie tam, gdzie jest ono wymagane.

Dla uproszczenia można posłużyć się dwoma przykładami. Jeżeli na powierzchnię jednego metra kwadratowego pada światło o natężeniu 100 lm, to natężenie oświetlenia wynosi 100 luksów. Jeśli to samo źródło światła zostanie rozprowadzone na powierzchni 10 metrów kwadratowych, wartość ta wyniesie 10 luksów.

Oto film o strumieniu świetlnym i natężeniu oświetlenia (różnica, jak się je mierzy)

Lumen i wat

Gdy sprzedawano tylko żarówki, wat był używany jako odniesienie do strumienia świetlnego lampy. Wszyscy wiedzieli, że im większa moc, tym jaśniejsze światło. Jednak wraz z pojawieniem się innych typów żarówek cecha ta straciła na znaczeniu, ponieważ nie można jej wykorzystać do określania parametrów sprzętu. Różne wersje mają różny stosunek mocy do strumienia świetlnego, dlatego należy zapoznać się z głównymi typami sprzętu:

1. Żarówki mają standardową wartość 1300 Lm przy mocy 100 W. Modele o mocy 40 W mają moc 400 lumenów, a modele o mocy 60 W - 800 lumenów. Należy pamiętać, że jasność nieuchronnie zmniejsza się z czasem ze względu na przerzedzanie się włókien, dlatego przy obliczeniach należy uwzględnić pewien margines.
2. Łukowe lampy rtęciowe mają współczynnik 58 lm na wat, moc wystarczy pomnożyć przez tę wartość.
3. Fluorescencyjne źródła światła mają współczynnik 60 lm na wat.
4. Dla LED W przypadku lamp z matowym kloszem nie ma jednoznacznej normy, ponieważ właściwości żarówki i jej przepuszczalność światła mogą się różnić. Zazwyczaj wartość ta waha się między 80 a 90 Lm.
5. Filament (przezroczyste) Żarówki LED mają współczynnik 100 lumenów na wat mocy.

Stosunek mocy do strumienia świetlnego różni się w zależności od lampy.

Rzeczywiste wartości mogą się różnić od ogólnie przyjętych, jeżeli konstrukcja lampy ma specjalne cechy wpływające na jakość światła.

Czytaj także

Tabela korespondencji LED i żarowych

 

Jak przeliczyć z jednej jednostki natężenia oświetlenia na inną

W przeszłości do obliczeń stosowano skomplikowane wzory, ale obecnie nie jest to już konieczne. Najważniejsze jest, aby mieć pod ręką wartość w określonej jednostce światła, aby móc wykorzystać surowe dane.

Następnym krokiem jest znalezienie dowolnego przelicznika iluminacji. Wprowadza się dostępne wartości (zaznaczając odpowiednią pozycję), a w drugiej kolumnie wybiera się jednostki natężenia oświetlenia, które mają być przeliczone. Obliczenia trwają kilka sekund i są bardzo dokładne, ponieważ opierają się na sprawdzonych wzorach.

Jak wyznaczyć natężenie oświetlenia

Nieodpowiednie oświetlenie sprawia, że ludzie szybciej się męczą i muszą cały czas wytężać wzrok, co jest wysoce niepożądane. Dlatego SNiP określiła normy dla głównych rodzajów pomieszczeń, których należy przestrzegać przy określaniu niezbędnego oświetlenia.

Poziomy natężenia oświetlenia są ustawiane dla wszystkich typów pomieszczeń.

Pod uwagę brane jest światło naturalne, ale główny nacisk kładzie się na światło sztuczne, ponieważ można je wykorzystać do stworzenia optymalnych warunków niezależnie od pogody panującej na zewnątrz. Poniżej podano podstawowe wartości dla różnych pomieszczeń:

1. Urzędybiura, w których ludzie pracują przy komputerach i przygotowują dokumenty - 300 luksów.
2. Pokoje do rysowania - 500 lux.
3. Sale spotkań, sale konferencyjne - 200 luxów.
4. Pomieszczenia mieszkalne i kuchenne - 150 luksów.
5. Pokoje dziecięce - 200 lux.
6. Pomieszczenia robocze Pomieszczenia lub strefy pracy - 300 luksów.
7. Sale lekcyjne i wykładowe - 400 luksów.
8. Sale sprzedaży - od 200 do 400 luksów w zależności od specyfiki.

W miejscach pracy obowiązują specjalne standardy, dlatego często stosuje się tam dodatkowe oświetlenie, aby wyeksponować niewielką część przestrzeni.

Do pomiaru natężenia oświetlenia stosuje się luksomierz. Służy on do wykonywania pomiarów w kilku punktach pomieszczenia i jest określony w SNiP, dlatego ważne jest, aby został wykonany prawidłowo. Można sprawdzić nie tylko wartość całkowitą, ale także natężenie oświetlenia konkretnej powierzchni lub urządzenia, jeżeli podczas wykonywania pracy mają być zapewnione specjalne warunki.

Film na temat: Jak zmierzyć natężenie oświetlenia w pomieszczeniu za pomocą smartfona.

Właściwości wyznaczania natężenia oświetlenia dla urządzeń LED

Ten rodzaj sprzętu jest najbardziej popularny, dlatego przy wyborze sprzętu i jego obsłudze należy kierować się kilkoma zaleceniami. Po ustaleniu właściwych wartości należy wybrać konkretne żarówki lub oprawy i obliczyć odpowiednią ilość dla danego pomieszczenia. Ważne jest, aby rozmieścić je równomiernie, tak aby nie było miejsc słabo oświetlonych.

Wartości te należy mierzyć po co najmniej 2 godzinach pracy urządzenia. Dzieje się tak, ponieważ diody nagrzewają się, co wpływa na ich działanie. Powtarzaj pomiary tam, gdzie jest to ważne, 1-2 razy w roku. Z czasem wydajność diod, zwłaszcza niskiej jakości, może ulec znacznemu pogorszeniu.

A tak przy okazji! Żarówki LED zawsze mają wskaźnik strumienia świetlnego, co upraszcza wybór.

Zrozumienie jednostek miary natężenia oświetlenia nie jest trudne, ponieważ istnieje kilka opcji. A do praktycznych zastosowań wystarczy nawet jeden, dlatego najprościej jest wybrać odpowiedni system miar i go stosować.