조도를 계산하는 방법

전구를 설치하거나 컴퓨터 화면의 밝기를 제어 할 때 빛의 밝기를 이해하면 빛의 효과를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그만큼조도표면의 다른 기능휘도, 빛이 얼마나 많은지를 측정하는 동안휘도반사되거나 방출되는 빛의 양입니다. 밝기와 전기에 관한 용어를 명확하게 이해하면 더 나은 결정을 내리는 데 도움이됩니다.

조도는 표면에 떨어지는 빛의 양으로발 양초또는럭스. SI 단위 인 1lux는 약 0.0929030 피트 촛대와 같습니다. 1lux는 1 루멘 / m와 같습니다.² 루멘은광속, 광원이 단위 시간당 방출하는 가시광 선의 양이며 1lux는 .0001 포토 (ph)와 같습니다. 이 단위를 사용하면 다양한 목적을 위해 조도를 결정하기 위해 광범위한 스케일을 사용할 수 있습니다.

조도를 계산할 수 있습니다.이자형광속 "파이"관련Φ사용

주어진 지역에ㅏ. 이 방정식은 다음과 같은 광속을 나타냅니다.Φ, 자속에 대한 동일한 기호이며 자속에 대한 방정식과 유사성을 나타냅니다.

자석에 평행 한 표면적ㅏ및 자기장 강도비. 즉, 조도는 과학자와 엔지니어가 계산하는 방식으로 자기장과 평행하며 조도 단위 (flux / m²) 강도를 사용하여 와트로 직접 변환합니다 (칸델라 단위).

방정식을 사용할 수 있습니다.

플럭스 용Φ, 강도나는및 각도 스팬 "ohm"Ω각도 스팬에 대해스테 라디안 (sr)또는 제곱 라디안이며 전체 구의 각도 범위는4π. 조도에서 계산 된 빛은 표면에 떨어지고 퍼져 물체가 밝아 지므로 조도를 밝기의 척도로 사용할 수 있습니다.

예를 들면 :표면의 조도는 6 럭스이고 표면은 광원에서 4m 떨어져 있습니다. 소스의 강도는 무엇입니까?​

빛은 방사 패턴으로 이동하기 때문에 광원이 광원과 물체 사이의 거리와 같은 반경을 가진 구의 중심이라고 상상할 수 있습니다. 즉, 사용할 해당 표면적은이 배열에 해당하는 구의 표면적입니다.

구의 표면적에 반지름 4를 곱하면4π4²미디엄

각도 스팬에 사용되는 칸델라는 광원이 3 차원 스팬 범위에서 방출하는 빛의 양을 측정하는 데 사용됩니다. 예에서 볼 수 있듯이 각도 스팬은 빛이 적용되는 표면적에 대해 스테 라디안을 통해 측정됩니다. 완전한 구체의 스테 라디안은4π칸델라. 럭스와 칸델라를 섞지 마십시오.

동안칸델라각도 스팬의 측정 값입니다.럭스표면 자체의 조명입니다. 광원에서 멀리 떨어진 지점에서는 해당 지점에 도달 할 수있는 빛이 적을수록 럭스가 더 적습니다. 이것은 정확한 소스를 설명해야하는 실제 응용 프로그램과 정확한 계산에서 중요합니다. 예를 들어 전구의 경우가 아니라 전구의 텅스텐 와이어에있는 빛의 그 자체. 특정 LED 광원과 같은 작은 전구의 경우 계산 규모에 따라 거리가 더 무시 될 수 있습니다.

반지름이 1 미터 인 구의 스테 라디안 하나는 1 미터의 표면을 포함합니다.². 완전한 구체가4π칸델라, 표면적의 경우4π(에서4πr²반지름이 1) 스테 라디안 인 경우이 구가 덮을 표면은 1m입니다.². 이러한 변환은 구의 표면적을 사용하여 빛을 발산하는 전구와 양초의 실제 예를 계산하여 빛의 형상을 고려하여 사용할 수 있습니다. 그런 다음 휘도와 관련 될 수 있습니다.

조도는 표면에 입사되는 빛을 측정하는 반면, 휘도는 칸델라 / m 단위로 해당 표면에서 방출되거나 반사되는 빛입니다.² 또는 "nits". 휘도의 값엘그리고 럭스이자형방정식과 함께 모든 빛을 방출하는 이상적인 표면을 통해 관련됩니다.E = L x π​.

동일한 수량을 측정하는 다양한 방법을 사용하는 것이 어렵게 느껴질 수있는 경우 온라인 계산기와 차트는 계산을 수행하여 작업을 더 쉽게하기 위해 서로 다른 단위간에 변환합니다. RapidTables 다양한 조명 표준에 대한 전력을 계산하는 루멘 대 와트 계산기를 제공합니다. 웹 사이트의 표는 이러한 값을 보여 주므로 서로 어떻게 비교되는지 확인할 수 있습니다. "eta"에 의한 발광 효율을 사용하는 이러한 변환을 수행 할 때 루멘 및 와트 단위에 유의하십시오.η.​

그만큼 EngineeringToolBox 또한 럭스 측정 차트와 함께 전구 및 램프의 표준에 대한 조도 및 조명을 계산하는 방법을 제공합니다. 조명은 자체적으로 방출되는 빛을 실험적으로 측정하는 대신 램프 또는 광원의 전기 표준을 사용하는 조도를 계산하는 또 다른 방법입니다. 조명에 대한 방정식으로 주어집니다.나는같이

램프 L의 휘도_엘 (루멘 단위), 이용 계수씨_유, 광 손실률엘_LF그리고 램프의 면적ㅏ_엘(m 단위²).

RapidTables 웹 사이트에서 계산 한 것처럼 방사선의 발광 효율은 전구 또는 기타 광원이 어떻게 사용되는지를 설명하는 일반적인 방법입니다. 에너지 자원을 잘 사용하지만 광원의 효율을 결정하는 공식적인 방법은 광원이 아닌 광원의 발광 효율입니다. 방사능.

과학자와 엔지니어는 일반적으로 555nm 파장의 빛을 방출하는 최대 이론적 조명 효율 683.002 lm / W 값을 사용하여 조명 효율을 백분율 값으로 표현합니다. 예를 들어, 전형적인 현대 백색 와트 "루밀"은 15 %의 효율로 100lm / W 이상의 효율에 도달 할 수 있으며, 이는 실제로 다른 많은 유형의 광원보다 많은 것입니다.

과학 및 공학 분야의 휘도 및 조도 측정은보다 정교하고 객관적인 측정을 얻기 위해 눈이 빛의 밝기를 인식하는 방식을 고려합니다. 실험을 통해 빛의 밝기 분포를 조사하는 것은 밝기에 대한 반응이 사람의 눈 안에있는 원뿔형 또는 막 대형 광 수용체 신호 때문인지 이해하려고합니다.

광도 측정 연구와 같은 다른 연구에서는 응답 선형성을 기반으로 특정 형태의 방사선을 탐지하려고합니다. 두 개의 광속이Θ₁과Θ₂두 개의 다른 신호를 생성하기 위해 광도계 검출기는 선형으로 추가 된 두 플럭스의 결과로 생성 된 신호를 측정합니다. 반응 선형성은이 관계의 척도입니다.