Hur ljusintensiteten mäts

Olika typer av lampor producerar olika ljusflöden, vilket innebär att ljuskvaliteten varierar kraftigt. För att hitta rätt ljuskälla för ett visst rum är det viktigt att förstå hur ljusflödet är kopplat till ljusintensiteten. Det är ingen idé att dyka alltför djupt ner i ämnet, men det är värt att lära sig grunderna.

Vad är ljusintensitet?

Först och främst måste man förstå att strålningen från en ljuskälla inte är jämnt fördelad i rummet. För att karakterisera dess fördelning i olika riktningar används begreppet ljusintensitet. Det vill säga den rumsliga tätheten av ljusflödet som definieras av dess förhållande till den solida vinkel i vars spets ljuskälla. Det segment inom vilket ljusflödet fördelas kallas ljusstyrka - formeln är följande:

F återspeglar ljusflödet och ω är den fasta vinkeln. Enheten för ljusintensitet är candela. För att inte gå in på de fysiska termerna kan vi använda den vanligaste enheten, 1 candela, som fördelad inom en infallsvinkel motsvarar 1 lumen.

När du förstår nyanserna är det lätt att förstå vad ljusintensiteten är och hur den skiljer sig från andra indikatorer.

För tillämpningen av informationen är det nödvändigt att ta upp indikatorn för belysningsstyrka. Den reflekterar mängden ljus som faller på en viss yta.

Hur den beräknas

På hushållsnivå är den enklaste definitionen av ljusintensitet ljusstyrkan ljusstyrkan hos en glödlampa. Ju kraftigare den är, desto större är värdet, men som nämnts ovan beror värdet i hög grad på vinkeln i vilken ljusflödet sprids.

Ljusets intensitet beror alltså inte på glödlampans wattantal utan på spridningsvinkeln. För att göra det tydligare kan vi ta en fackla som exempel. I modeller med halogenlampor används normalt en version med en effekt på ca 30 W. Om du bara sätter in en sådan lampa i ett mörkt rum kommer den att lysa upp det, men kvaliteten på belysningen är långt ifrån idealisk.

En enkel förklaring av grundläggande begrepp med formler.

Men om du placerar glödlampan i en reflektor som begränsar ljusets spridning kommer det inte att spridas i alla riktningar utan koncentreras i en riktning. Ljusets styrka ökar många gånger och blir större ju snävare spridningsvinkeln är.

Med andra ord, om reflektorer används på ett smart sätt eller om ljuset koncentreras till ett begränsat utrymme, kan man använda mindre kraftfulla lampor och ändå uppnå en bättre ljuskvalitet.

Värdet i fråga anges aldrig på glödlampspaketen eftersom det inte kan fastställas i förväg. Det beror på vilken typ av diffusor som ska användas och på det område som ska belysas. Du bör därför göra en beräkning utifrån armaturens typ och wattantalet för de glödlampor som installerats i den.

Eftersom belysningsstandarder för hemmet oftast anges i enheter som lux måste du komma ihåg att lux är 1 lumen dividerat med en kvadratmeter.

Förresten! Belysningen på natten med månen är 1 lux, på en molnig dag är den cirka 100 lux och på en solig och klar dag är den mellan 10 000 och 25 000 lux.

Videolektion: Vad är ljusflöde och ljusstyrka?

De viktigaste ljuskällornas ljusstyrka

När du väljer en glödlampa för hushållsbruk är det ingen idé att gå in på fysiska värden och använda luxmätare för att kontrollera belysningen i ett rum. Det är mycket lättare att låta sig styras av rummets krav och den ljusintensitet som krävs för situationen. När du jämför olika lösningar kan du dra följande slutsatser:

1. Glödlampor - De traditionella varianterna, som många fortfarande betraktar som referensvärden när de jämför de andra sorterna. Eftersom glöden kommer från uppvärmningen av volframen blir ytan mycket varm oavsett wattstyrka. Vi tar 75-wattsvarianten som referens. I andra typer är effekten jämförbar med detta värde. En sådan lampa ger ett ljusflöde på 700 lumen.
2. Halogenlampor - En förbättrad lösning som också använder en glödtråd. Men tack vare den speciella gasfyllningen och användningen av speciellt kvartsglas har denna variant en högre ljuskvalitet. Med en effekt på 50 watt ger den ett ljusflöde på 800 lumen. Detta är ett exempel på hur begränsning av ljusets spridningsvinkel ökar ljusets styrka avsevärt.
3. Fluorescerande lampor De ger bra ljus vid en mycket lägre temperatur, vilket gör dem säkrare för hushållsbruk. Med 15 watt ger de 800 lumen och lyser därför upp ett rum på ett mer ekonomiskt sätt. Samtidigt är ljusstyrkan mycket bättre, vilket är viktigt eftersom det påverkar ljusets kvalitet.
4. LED-versioner. Dessa har det högsta ljusutbytet i förhållande till energiförbrukningen idag. Med en effektförbrukning på 7 watt ger ljuskällan ett ljusflöde på 660 lumen. Ljuskvaliteten är också utmärkt, den är jämn och kan ha olika färgtemperaturer, vilket är viktigt när du väljer rätt alternativ för vardagsrummet, köket eller sovrummet.

En tydlig jämförelse av de viktigaste typerna av lampor som används i hemmet och de viktigaste indikatorerna.

Det är också värt att komma ihåg att ljuskvaliteten i glödlampor och halogenlampor minskar med tiden eftersom volframfilamentet gradvis tunnas ut genom kontinuerlig uppvärmning till höga temperaturer, så när du mäter indikatorerna minskar de månad för månad.

Skillnader i ljusflöde

För att få en ännu bättre förståelse för nyanserna måste du förstå hur ljusintensitet skiljer sig från ljusflöde. Det enklaste sättet att göra detta är att jämföra det med fysiska storheter som kraft och tryck.

Om du till exempel applicerar en viss kraft på en yta på 1 kvadratcentimeter fördelas trycket jämnt över ytan. Men om du tar en nål och applicerar samma kraft på den kommer trycket att koncentreras till det lilla området under spetsen och vara hundratals gånger högre. Och kraften förblir densamma.

Spotlightarmaturer ger ljus med hög intensitet tack vare en spegelreflektor.

Ju mer ljuset sprids, desto högre intensitet. När det gäller att använda denna faktor när du väljer en glödlampa för ett rum finns det några enkla tips att komma ihåg:

1. Det är bättre att använda strålkastare eller skenmodeller som kan riktas till rätt ställe för att belysa en viss del av rummet. Det här alternativet är mycket bekvämare än en ljuskrona eftersom det koncentrerar ljuset till ett område i stället för att sprida det runt om i rummet.
2. Ljusets intensitet beror till stor del på de plafonder som är monterade på armaturen. Varianter av frostat glas och liknande material ger en jämn, diffus bakgrund. Tygkonstruktioner och andra ogenomskinliga lösningar begränsar ljusets spridning och fördelar det över ett begränsat område.
3. Med reflektorarmaturer är belysningen mycket högre, vilket gör att mindre glödlampor kan installeras.

Valet av armaturer bör baseras på den ljuskvalitet de ger. Olika rum har olika krav, så det är viktigt att ta hänsyn till varje rum och välja alternativ som ger ett behagligt ljus. Kom ihåg att ljusets styrka beror på spridningsvinkeln, så reflektorer och strålkastare ger en multiplikator av prestanda.