В чем измеряется яркость света лампочки: Люмен — Википедия – Единица измерения света и формула расчета освещенности помещения

Содержание

Люмен — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 октября 2018; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 октября 2018; проверки требуют 3 правки.

Лю́мен (русское обозначение: лм; международное: lm) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ), является световой величиной.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан: 1 лм = 1 кд × ср (= 1 лк × м2)[1]. Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π{\displaystyle 4\pi } люменам.

Световой поток Φv является редуцированной фотометрической величиной, образованной из энергетической фотометрической величины при помощи относительной спектральной чувствительности специального вида — относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения

V(λ).

Световой поток монохроматического излучения с длиной волны λ, выражаемый в люменах, определяется по формуле Φv = 683 × Φe × V(λ), где Φe — поток излучения, выраженный в ваттах, а V(λ) — значение относительной спектральной световой эффективности для дневного зрения, соответствующее той же длине волны λ.

Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения
Тип Световой поток (лм) Световая отдача (лм/Вт)
Лампа накаливания 5 Вт 20 4
Лампа накаливания 10 Вт 50 5
Лампа накаливания 15 Вт 120 8
Лампа накаливания 25 Вт 220 8,8
Лампа накаливания 40 Вт 415 10,4
Лампа накаливания 60 Вт 710 11,8
Лампа накаливания 75 Вт 935 12,5
Лампа накаливания 100 Вт 1100 13,4
Лампа накаливания 150 Вт 2160 14,4
Лампа накаливания 200 Вт 3040 15,2
Галогенная лампа накаливания 230 В 42 Вт 625 15
Галогенная лампа накаливания 230 В 55 Вт 900 16
Галогенная лампа накаливания 230 В 70 Вт 1170 17
IRC-галогенная лампа накаливания 12 В 1700 26
Люминесцентная лампа 36 Вт 2850—3350 79—93
Люминесцентная лампа 215 Вт 17500 81,4
КЛЛ 105W E27/E40 4500 K 105 Вт 5600 53,3
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 250 Вт 20100 80
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 400 Вт 35000—42000 88—105
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 2000 Вт, 220/380 В 190000/210000 95/105
Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) 400 Вт 24000 50-60
Индукционная лампа 40 Вт 2800 90
Газоразрядная лампа 35 Вт («автомобильный ксенон») 3000—3400 93
Натриевая газоразрядная лампа 400 Вт 56500 141[2]
Светодиод Luminus CSM-360 40−80 Вт 6000[3] 115
COB светодиод CXB3950 6500K DD (в режиме 86 Вт, 25 °C) 15443 179[4]
Светодиод Cree XLamp XHP70 32 Вт 4022[5] 150[5]
Светодиод Cree JR5050 9V 4000K 5 Вт (в режиме 2,2 Вт) 407 182[6]
Солнце 3,63⋅1028[7] 93
Идеальный источник света с длиной волны излучения 555 нм 683,002[8]
Тип Световой поток (лм) Световая отдача (лм/Вт)

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 лм декалюмен далм dalm 10−1 лм децилюмен длм dlm
102 лм гектолюмен глм hlm 10−2 лм сантилюмен слм clm
103 лм килолюмен клм klm 10−3 лм миллилюмен млм mlm
106 лм мегалюмен Млм Mlm 10−6 лм микролюмен мклм µlm
109 лм гигалюмен Глм Glm 10−9 лм нанолюмен нлм nlm
1012 лм тералюмен Тлм Tlm 10−12 лм пиколюмен плм plm
1015 лм петалюмен Плм Plm 10−15 лм фемтолюмен флм flm
1018 лм эксалюмен Элм Elm 10−18 лм аттолюмен алм alm
1021 лм зетталюмен Злм Zlm 10−21 лм зептолюмен злм zlm
1024 лм иотталюмен Илм Ylm 10−24 лм иоктолюмен илм ylm
     применять не рекомендуется
Светотехнические параметры и понятия. Часть 1. Справочная информация

Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю.

Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.

Светотехнические параметры и понятия.

1 — Видимое и оптическое излучение

Весь окружающий нас мир образуется видимым излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).

УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.

ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.

видимое и оптические излучение

2 — Световой поток (Ф)

Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.

Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.

световой поток, излучение в верхнюю и нижнюю полусферы

3 — Люмен

Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.

 

4 — Освещенность (Е)

Освещенность — это отношение светового потока, подающего на элемент поверхности, к площади этого элемента. Е=Ф/А, где, А -площадь. Единица освещенности — люкс (лк).

Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).

Средние диапазоны освещенности: на улице при искусственном освещении от 0 до 20 лк, в помещении от 20 до 5000 лк, 0,2 лк в полнолуние в природных условиях, 5000 -10000 лк днем при облачности и до 100 000 лк в ясный день.

освещенность, люкс

На картинке представлены: а - средняя освещенность на площади А, б - общая формула для расчета освещенности.

5 — Сила света (I)

Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.

I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).

Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.

сила света, ксс - кривая силы света

КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.

 

6 — Яркость (L)

Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.

L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.

Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.

В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.

Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.

Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.

яркость, светотехническое понятие

7 — Световая отдача (H)

Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.

Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.

Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.

 

8 — Цветовая температура (Тц)

Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.

Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.

 

Пламя свечи — 1900 К

Лампа накаливания — 2500–3000 К

Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К

Солнце — 5000–6000 К

Облачное небо — 6000–7000 К

Ясный день — 10 000 — 20 000 К.

цветовая температура

9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)

Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.

Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.

 

Показатели цветопередачи:

Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)

Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)

Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)

Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)

Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)

Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)

 

Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.

Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra

Индекс цветопередачи (Ra или CRI)

единица измерения светового потока, сколько люмен в лампе 100 ватт

Люмен — единица измерения яркости излучения. Является световой величиной в международной системе единиц. Люмен характеризует количество светового излучения, отдаваемого источником. Является более точной величиной, чем мощность, поскольку источники света с одинаковой мощностью, но различными КПД и спектральными характеристиками, излучают неодинаковый поток света.

Что такое люмен?

Существует несколько единиц измерения освещенности. Основные величины — люкс и люмен. Их отличие заключается в том, что люкс показывает освещенность единицы площади поверхности, а люмен это единица измерения всего потока излучения источника света. Таким образом, чем больше величина люкс, тем ярче освещена поверхность, а чем больше люмен, тем ярче сам светильник. Данное различие помогает оценить эффективность осветительных устройств различной конструкции.

Необходимо рассмотреть, что такое люмены в светодиодных лампах. Это поможет понять тот факт, что такие источники света характеризуются направленным излучением. Лампы накаливания и люминесцентные излучают свет во всех направлениях. Для получения одинаковой освещенности поверхности необходимы светодиодные элементы меньшей яркости, поскольку излучение сосредоточено в одном направлении.

Лампы накаливания и экономичные дают ненаправленное излучение, что требует применения рефлекторов (отражателей), перенаправляющих поток света в необходимом направлении. При использовании светодиодных устройств необходимость в рефлекторах отсутствует.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

На параметры освещенности влияет не только уровень яркости источников освещения. Следует принимать в расчет:

  1. Длину волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, которая соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается зрением, чем более приближенное к красному или синему участку спектра.
  2. Направление распространения света. Узконаправленные осветительные приборы позволяют сконцентрировать излучение света в нужном месте, не устанавливая более яркие светильники.

Световой поток в люменах производителями указывается редко, поскольку большинство покупателей ориентируются на мощность светильников и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительной аппаратуры не всегда наносят на упаковку товара полный перечень характеристик. Это может быть по нескольким причинам:

  • привычка покупателей оценивать яркость лампочек по потребляемой мощности;
  • недобросовестные производители не утруждают себя проведением необходимых измерений.

Проблема заключается в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций, выполненных на их основе, неравнозначный:

  • часть потока задерживается защитной колбой;
  • в светодиодной лампе несколько светодиодов;
  • часть мощности рассеивается на драйвере светодиода;
  • яркость зависит от величины тока через светодиод.

Точное определение возможно только при помощи измерительных приборов (люксометров), но для некоторых типов светодиодов удастся привести примерные данные:

  • светодиоды в матовой колбе — 80-90 Лм/Вт;
  • светодиоды в прозрачной колбе — 100-110 Лм/Вт;
  • единичные светодиоды — до 150 Лм/Вт;
  • экспериментальные модели — 220 Лм/Вт.

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Перечисленные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определена величина яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и его параметр яркости заявлен как 3000 люмен, то потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная мощность и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.

Перевод люменов в ватты

Для сравнения эффективности работы источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, где собраны данные о мощности осветительных приборов с одинаковыми значениями яркости.

Освещенность, Люмен/метр квадратныйСветодиодная лампа, ВтЭнергосберегающая (люминесцентная лампа), ВтЛампа накаливания, Вт
250~ 2~ 520
400~ 4~ 1040
700~ 8~ 1560
900~ 10~ 1875
1200~ 12~ 25100
1800~ 18~ 40150
2500~ 25~ 60200

Норма освещенности жилого помещения

Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:

  • кабинет, библиотека, мастерская — 300;
  • детская комната — 200;
  • кухня, спальня — 150;
  • баня, сауна, бассейн — 100;
  • гардероб, коридор — 75;
  • холл, коридор, ванная, санузел — 50;
  • лестница, подвал, чердак — 20.

Расчет освещенности для помещений

Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:

  1. Е — нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 м²).
  2. S — площадь помещения.
  3. k — коэффициент высоты:
    • k = 1 при высоте потолка 2.5 -- 2.7 м;
    • k = 1.2 при высоте потолка 2.7 -- 3.0 м;
    • k = 1.5 при высоте потолка 3.0 -- 3.5 м;
    • k = 2 при высоте потолка 3.5 -- 4.5 м;

Формула для расчета простая:

Ф = E•S•k.

Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Выше была приведена таблица, в которой сравнивалась мощность разнотипных устройств для одной величины яркости. Из таблицы видно, сколько люмен в лампе накаливания, в люминесцентной и светодиодной лампах.

Эффективность устройств различается более чем на порядок. Сразу видно, что сравнение в пользу современных источников света. И это даже без учета большой долговечности светодиодных источников освещения. По заявлениям некоторых производителей, срок работы LED-элементов может исчисляться десятками тысяч часов. Экономия электроэнергии за срок службы многократно окупает высокую стоимость светодиодных источников света.

Лампы накаливания 100 Вт являются наиболее подходящими для освещения бытовых помещений. Неудовлетворительная эффективность, низкий срок службы привели к тому, что источники света с нитью накаливания вытесняются более современными эффективными и долговечными устройствами. Светодиодная лампа 12 Вт дает поток света такой же яркости, сколько люмен в лампе накаливания 100 Ватт.

Единица измерения света. Как измерить. Подробно.

 

Единица измерения света — Люмен.

Единицей измерения света является — Люмен. Это единица измерения потока света в системе единиц физических величин — СИ. 1 люмен = световой поток, который испускается от точечного изотропного источника. Сила света при этом должна равняться 1 Кандела. Полное свечение, исходящее от изотропного светильника, с силой света 1 Кандела равно 4 люменам.


1300 люменов содержится в стандартной лампе накаливания 100 Ватт .

1600 lm — в потоке света люминесцентного осветителя 26 Вт.

В солнце — 3.63х10 в 28 степени Люменов.




Люмен является полным потоком света от светильника. Несмотря на это, такая единица измерения не сильно распространена, потому что она не учитывает сосредотачивающую эффективность отражательного предмета или линзы. Люмен — не прямой параметр оценивания яркости или производительности фонарного свечения. Широкий световой луч может принимать те же значения, что и узконаправленный. Люмены не в состоянии определить интенсивность освещения, так как оценка в люменах предполагает учет всего рассеянного свечения, бесполезного в этом случае.

Единица измерения силы света — Кандела

Единица измерения силы света — Кандела. Обозначается как Кд или cd. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц.

В системе СИ есть 7 главных единиц измерения, одной из которых является кандела. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц. Его энергетическая сила света составляет 1/683 (Вт/ср). Ср — стерадиан, этим показателем измеряют телесные углы. В славянских странах его обозначают как Ср, однако международное обозначение sr.

Упомянутая частота соответствует зеленому спектру. Глаз человека более чувствителен к зеленому, чем к другим цветам. Для достижения того же значения силы света при излучении с другой частотой необходимы большие показатели энергетической интенсивности.

Ученые прошлых веков определяли Кандела как силу света, которая излучается черным предметом перпендикулярно плоскости площадью 1/60 квадратных сантиметров при температуре 2042.5К. При такой температуре расплавляется платина. Современная наука определила значение 1/683 так, чтобы нынешнее обозначение соответствовало предыдущему.

Пламя свечи излучает примерно одну канделу силы света. Из-за того, что в латинском языке свеча называется candela, а в английском — candle, раньше эту единицу измерения так и называли: свеча. Сейчас такое название не используется и считается архаизмом.

Единица измерения света

 


Единица измерения освещенности.

Единица измерения освещенности — отношение свечения к поверхности, которое оно освещает, принято называть освещенностью. Учитывается именно перпендикулярное падение света на определенную плоскость.

Единица измерения освещенности — Люкс (lux.)

1 люкс = отношение 1 люмена к 1 метру поверхности в квадрате.

Световой поток измеряется в люменах. Оба показателя занесены в международную систему единиц. В Великобритании и Соединенных Штатах уровень освещенности узнают в люменах на квадратный фут, также называемые футом-кандела. Яркость свечения — освещенность от источника силой в 1 канделу на расстоянии одного фута от освещаемой плоскости.

Единица измерения света


В европейских странах есть стандарт качества освещения в рабочих помещениях. Ниже представлены некоторые рекомендации из этого документа.

  • 300 люкс;
    Офис или другие помещения, где не нужно пристально рассматривать мелкие детали.
  • 500 люкс;
    Такой уровень свечения должен быть в комнатах, где люди длительное время работают за компьютером или читают. Это применимо и к учебным заведениям, и к переговорным пунктам, и к другим учреждениям.
  • 750 люкс.
    Если люди занимаются технической работой: изготавливают продукцию, создают точные чертежи и так далее, должен быть такой уровень освещенности.

Нужно ли, на самом деле, измерять степень освещенности и что такое единица измерения света?

Ученые доказали, что тусклый или, наоборот, слишком яркий свет разрушают сетчатку человеческого глаза, из-за чего ухудшается острота зрения. Из-за разрушения сетчатки скорость и качество функционирования мозга снижаются. Недостаточное количество яркости увеличивает в людях сонливость, понижает работоспособность и ухудшает настроение. Следует учесть, что мы не берем во внимание ситуации, в которых тусклое свечение украшает обстановку: романтическое свидание, просмотр фильма и так далее. Насыщенный световой поток прибавляет сил, энергии, желания работать, тем самым быстрее утомляя человека.

Единица измерения света установлена СанПиНом называют санитарные правила и нормы — данные, на которые нужно равняться при измерении освещенности. Замеры делаются для определения не только степени освещенности, но и уровня шума, пыли, загрязненности, вибрации. По мнению докторов, постоянный недостаток света на рабочем месте приводит к переутомлению сотрудников, ухудшению зрения и концентрации внимания. Рабочие становятся менее трудоспособными, что может вылиться в несчастный случай по невнимательности или другим причинам.

Помимо людей, от недостаточной освещенности страдают и другие живые организмы: растения, животные. Для быстрого развития и плодородного цветения растениям обязательно нужен мощный поток света. У животных из-за некачественного освещения могут появиться нарушения в росте и развитии, репродуктивной функции, наборе массы тела и может снизиться активность существа.

Единица измерения света

Каким бывает освещение

Освещение, как правило, бывает естественным и искусственным.

Естественные источники свечения:

  • солнце;
  • луна;
    На самом деле, луна не излучает свет, она просто отражает солнечные лучи.
  • рассеянный свет небосвода;
    Несмотря на такое красивое название, этот термин можно увидеть в официальных документах.
  • кометы;
  • полярные сияния;
  • электрические разряды в атмосфере;
  • звезды и другие небесные объекты.

Искусственные источники:

  • разные осветительные формы и конструкции;
  • лампы;
  • светильники;
  • фонарики;
  • мониторы;
  • телевизоры;
  • мобильные телефоны и другие.

Интенсивность света

Единица измерения света  интенсивность измеряется при обустройстве освещения в комнате либо при подготовке фотоаппарата к съемке. Опытные фотографы и светотехники-профессионалы, пользуются цифровыми экспонометрами, однако можно изготовить и простой прибор с похожим принципом работы своими руками.

Многие аппараты предназначены для отдельного типа освещения. Например, измеряя свечение натриевых ламп, вы добьетесь более точного результата, чем проводя расчеты над лампой накаливания.

Можете установить приложение на смартфон, которое определит интенсивность света. Какими бы хорошими ни были ваш телефон и выбранное приложение, результаты будут искаженными и неточными, поэтому лучше воспользоваться специализированным прибором.

Большинство устройств измеряют показатели освещенности в люксах, так как это общепринятая единица, однако некоторые настроены на отображение фут-кандел.

Если вам неудобен один из этих способов измерения, можете перевести люксы в канделы и наоборот на этом ресурсе:

https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-fc-calculator.html.

Чем измеряют степень освещенности

Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.

Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.

Цифровые устройства.

На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.

Важные моменты.

При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые — те, которые со стрелочкой, — в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.

Заключение.

Таким образом, мы разобрались, что значит освещенность, сила света, его интенсивность. Вы узнали какими бывают единицы измерения светового потока, измерительные приборы, ознакомились с нормами и рекомендациями СанПин и многим другим. Теперь вы имеете базовый багаж знаний об освещении и не растеряетесь, если услышите в разговоре слово «кандела» или «люксметр». Если интересно, можете приобрести измерительный аппарат и сделать несколько замеров освещенности своего рабочего места. После этого вы поймете, соответствует ли ваше освещение нормам или нет.

Измерение цветовой температуры

Нормы освещенности

Яркость — Википедия

Я́ркость источника света[1] — световой поток, посылаемый в данном направлении, делённый на малый (элементарный) телесный угол вблизи этого направления и на проекцию площади источника[2] на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Иначе говоря — это отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения.

B(α)=dI(α)dσcos⁡α{\displaystyle B(\alpha )={\frac {dI(\alpha )}{d\sigma \cos \alpha }}}

В определении, данном выше, подразумевается, если рассматривать его как общее, что источник имеет малый размер, точнее малый угловой размер. В случае, когда речь идёт о существенно протяжённой светящейся поверхности, каждый её элемент рассматривается как отдельный источник. В общем случае, таким образом, яркость разных точек поверхности может быть разной. И тогда, если говорят о яркости источника в целом, подразумевается вообще говоря усреднённая величина. Источник может не иметь определённой излучающей поверхности (светящийся газ, область рассеивающей свет среды, источник сложной структуры — например туманность в астрономии, когда нас интересует его яркость в целом), тогда под поверхностью источника можно иметь в виду условно выбранную ограничивающую его поверхность или просто убрать слово «поверхность» из определения.[источник не указан 2290 дней]

В Международной системе единиц (СИ) измеряется в канделах на м². Ранее эта единица измерения называлась нит (1нт=1кд/1м²), но в настоящее время стандартами на единицы СИ применение этого наименования не предусмотрено.

Существуют также другие единицы измерения яркости — стильб (сб), апостильб (асб), ламберт (Лб):

1 асб = 1/π × 10−4сб = 0,3199 нт = 10−4Лб.[3]

  • Вообще говоря, яркость источника зависит от направления наблюдения, хотя во многих случаях излучающие или диффузно рассеивающие свет поверхности более или менее точно подчиняются закону Ламберта, и в этом случае яркость от направления не зависит.
  • Последний случай (при отсутствии поглощения или рассеяния средой — см. ниже) позволяет в определении рассматривать и конечные телесные углы и конечные поверхности (вместо бесконечно малых в общем определении), что делает определение более элементарным, однако надо понимать, что в общем случае (к которому при требовании большей точности относятся и большинство практических случаев) определение должно основываться на бесконечно малых или хотя бы физически малых (элементарных) телесных углах и площадках.
  • В случае поглощающей или рассеивающей свет среды видимая яркость, конечно, зависит и от расстояния от источника до наблюдателя. Но само введение такой величины, как яркость источника, мотивировано не в последнюю очередь именно тем фактом, что в важном частном случае непоглощающей среды (в том числе вакуума) видимая яркость от расстояния не зависит, в том числе в том важном практическом случае, когда телесный угол определяется размером объектива (или зрачка) и уменьшается с расстоянием (падение с расстоянием от источника силы света точно компенсирует уменьшение этого телесного угла).
  • Существует теорема, утверждающая, что яркость изображения никогда не превосходит яркости источника[4].

Яркость Lсветовая величина, равная отношению светового потока d2Φ{\displaystyle d^{2}\Phi } к геометрическому фактору dΩdAcos⁡α{\displaystyle d\Omega dA\cos \alpha } :

L=d2ΦdΩdAcos⁡α{\displaystyle L={\frac {d^{2}\Phi }{d\Omega dA\cos \alpha }}}.

Здесь dΩ{\displaystyle d\Omega } — заполненный излучением телесный угол, dA{\displaystyle dA} — площадь участка, испускающего или принимающего излучение, α{\displaystyle \alpha } — угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения. Из общего определения яркости следуют два практически наиболее интересных частных определения:

Яркость, излучаемая поверхностью dS{\displaystyle dS} под углом α{\displaystyle \alpha } к нормали этой поверхности, равняется отношению силы света I{\displaystyle I}, излучаемого в данном направлении, к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению[5]:

L=dIdScos⁡α{\displaystyle L={\frac {dI}{dS\cos \alpha }}}

Яркость — отношение освещённости E{\displaystyle E} в точке плоскости, перпендикулярной направлению на источник, к элементарному телесному углу, в котором заключён поток, создающий эту освещённость:

L=dEdΩcos⁡α{\displaystyle L={\frac {dE}{d\Omega \cos \alpha }}}

Яркость измеряется в кд/м2. Из всех световых величин яркость наиболее непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещённости изображений предметов на сетчатке глаза пропорциональны яркостям этих предметов. В системе энергетических фотометрических величин аналогичная яркости величина называется энергетической яркостью и измеряется в Вт/(ср·м2).

В астрономии яркость — характеристика излучательной или отражательной способности поверхности небесных тел. Яркость слабых небесных источников выражают звёздной величиной площадки размером в 1 квадратную секунду, 1 квадратную минуту или 1 квадратный градус, то есть сравнивают освещённость от этой площадки с освещённостью, даваемой звездой с известной звёздной величиной.

Так, яркость ночного безлунного неба в ясную погоду, равная 2⋅10−4 кд/м², характеризуется звёздной величиной 22,4 с 1 квадратной секунды или звёздной величиной 4,61 с 1 квадратного градуса. Яркость средней туманности равна 19—20 звёздной величины с 1 квадратной секунды. Яркость Венеры — около 3 звёздных величин с 1 квадратной секунды. Яркость площадки в 1 квадратную секунду, по которой распределён свет звезды нулевой звёздной величины, равна 92 500 кд/м². Поверхность, у которой яркость не зависит от угла наклона площадки к лучу зрения, называется ортотропной; испускаемый такой поверхностью поток с единицы площади подчиняется закону Ламберта и называется светлостью; её единицей является ламберт, соответствующий полному потоку в 1 лм (люмен) с 1 м².

Яркость (B) оценивается по максимальному значению яркости светлых участков реестра.[6]

  • Солнце в зените — 1,65⋅109 кд/м²[7]
  • Солнце у горизонта — 6⋅106 кд/м²[7]
  • освещённый солнцем туман — более 12 000 кд/м²[8]
  • небо, затянутое светлыми облаками — 10 000 кд/м²[9]
  • диск полной Луны — 2500 кд/м²
  • дневное ясное небо — 1500—4000 кд/м²[7]
  • небо в стратосфере на высоте 19 км — 75 кд/м²[10]
  • серебристые облака — иногда до 1—3 кд/м²[11]
  • полярные сияния — до 0,2 кд/м²[11]
  • ночное небо в полнолуние — 0,0054 кд/м²[12]
  • ночное безлунное небо — 0,01[7]—0,0001 кд/м²[9]; 0,000171 кд/м²[13]
  1. ↑ Под источником света может пониматься как излучающая, так и отражающая или рассеивающая свет поверхность. Также это может быть трёхмерный объект.
  2. ↑ В случае, когда источник не представляет собой светящуюся поверхность, речь идёт о проекции трёхмерного тела или области пространства, которая считается источником.
  3. ↑ Апостильб в Большой советской энциклопедии
  4. ↑ В случае усиливающей среды эта теорема прямо не выполняется или по крайней мере нуждается в аккуратном уточнении понимания её формулировки, формулировка же несколько затруднена тем, что в физическом смысле источником является не только первичный источник, но и среда. Так или иначе, если понимать под яркостью источника лишь яркость первичного источника, она совершенно очевидно может быть превзойдена при распространении света в активной среде.
  5. Петровський М. В. Електроосвітлення : конспект лекцій для студентів спеціальності 7.050701 «Електротехнічні системи електроспоживання» всіх форм навчання. — Суми : СумДУ, 2012. — 227 с.
  6. Р. М. Степанов. Телевизионные фотоэлектронные приборы. — СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2014. — С. 13. — 191 с.
  7. 1 2 3 4 Таблицы физических величин / под ред. акад. И. К. Кикоина. — М.: Атомиздат, 1975. — С. 647.
  8. ↑ Руководство по определению дальности видимости на ВПП (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 24 марта 2017. Архивировано 25 февраля 2017 года.
  9. 1 2 Енохович А. С. Справочник по физике.—2-е изд. / под ред. акад. И. К. Кикоина. — М.: Просвещение, 1990. — С. 213. — 384 с.
  10. ↑ Труды всесоюзной конференции по изучению стратосферы. Л.-М., 1935. — С. 174, 255.
  11. 1 2 Ишанин Г. Г., Панков Э. Д., Андреев А. Л. Источники и приемники излучения. — СПб.: Политехника, 1991. — 240 с. — ISBN 5-7325-0164-9.
  12. ↑ Tousey R., Koomen M.J. The Visibility of Stars and Planets During Twilight // Journal of the Optical Society of America, Vol. 43, N 3, 1953, pp 177—183
  13. ↑ Andrew Crumey Human Contrast Threshold and Astronomical Visibility

Как выбрать светодиодную лампу - Лайфхакер

Характеристики светодиодных ламп

Световой поток

Яркость светодиодной лампы характеризуется световым потоком, который измеряется в люменах (лм, lm). Насколько ярко вы хотите осветить офис или комнату, решать вам. Но старайтесь придерживаться рекомендаций СНиПа :

Тип помещения Норма освещённости (лм/кв. м)
Спальня, кухня 150
Детская комната 200
Ванная, туалет 50
Офис общего назначения 300
Офис для чертёжных работ 500

Чтобы определиться с мощностью ламп и их количеством, воспользуйтесь таблицей. Также она отражает соответствие привычных лампочек накаливания пришедшим им на смену светодиодным.

Световой поток (лм)
Светодиодная лампа (Вт)
Лампа накаливания (Вт)
250 3 25
400 5 40
650 8 60
1 300 14 100
2 100 22 150

Из таблицы видно, насколько меньше энергии потребляют светодиодные лампы. Это одна из основных причин их популярности.

Цветовой спектр

Не менее важную роль при выборе лампы играет и цвет излучаемого потока. За него отвечает цветовая температура, которая измеряется в градусах Кельвина (К). Чем меньше этот параметр, тем теплее будет свет.

Цветовая температура (К) Оттенок света
2 700–2 800 тёплый жёлтый
3 000 тёплый белый
4 000 нейтральный белый
6 000 холодный белый

Наиболее комфортными для дома считаются жёлтые оттенки: они помогают расслабиться и отдохнуть. Тёплый белый свет рекомендуется при работе в офисных помещениях. Считается, что он повышает работоспособность. А лампы с холодным белым светом предназначены только для нежилых хозяйственных помещений.

Диапазон напряжения и индекс цветопередачи

Если обычные лампы накаливания без потери яркости работали при напряжении 220 В, то большинству светодиодных для стабильного излучения достаточно и более низких значений. То есть владельцы таких ламп даже не заметят перепадов напряжения в электросети.

При покупке старайтесь выбирать диапазон напряжения с наибольшим разбросом значений.

То, насколько естественно будут передаваться цвета предметов в свете той или иной лампы, определяет индекс цветопередачи. Он обозначается параметром CRI (color rendering index) или Ra. Чем выше индекс цветопередачи, тем естественнее будут выглядеть освещаемые предметы.

В жилых помещениях рекомендуется использовать лампы с индексом не меньше 80 CRI или Ra.

Угол рассеивания

Светодиоды устроены так, что способны светить только перед собой: в сторону отклоняется очень малая часть света. Поэтому обращайте внимание не только на их количество, но и на то, как они расположены. От этого напрямую будет зависеть угол рассеивания. Для разных моделей ламп он может быть от 30 до 360 градусов.

Какие светодиодные лампы бывают

Пульсация света

Свет некачественных ламп часто пульсирует. Это незаметно для глаза человека, но может оказывать негативное влияние на нервную систему и привести к ухудшению зрения.

Приобретайте лампы с диапазоном пульсации не более 5–15%.

Срок службы и производитель

Светодиодные лампы имеют средний срок службы от 10 000 до 50 000 часов. Фактический установить весьма непросто, потому что технологии совершенствуются изо дня в день, срок службы рассчитывается только в теории.

Гарантия на такие лампы даётся от 1 до 5 лет и зависит от производителя. Обязанность магазина — заменить лампу, если в течение гарантийного срока она вышла из строя.

Производителей светодиодной техники сегодня великое множество. Причём не все они указывают на упаковке достоверную информацию о лампе. О реально же измеренных значениях той или иной лампы можно узнать, воспользовавшись сервисом тестирования lamptest.ru.

На его страницах собрано множество обзоров, статей и независимых тестов светодиодной продукции. Здесь можно не только узнать всё об интересующей модели, но и подобрать конкретную лампу под ваши нужды: для этого укажите необходимые параметры и нажмите кнопку «Показать».

Какие светодиодные лампы бывают

Как правильно выбрать светодиодную лампу

Чтобы выбрать лампу, которая создаст комфортное освещение, долго прослужит, не причинит вреда здоровью и значительно сэкономит электроэнергию, воспользуйтесь следующими советами.

  1. Цветовой спектр лампы для квартиры не должен превышать 3 000 К. Если вам нужна лампа для офиса, остановите выбор на температуре 4 000 К. Лампы 6 000 К и выше следует использовать только в хозяйственных помещениях.
  2. Выбирайте лампы с разбросом напряжения 110–230 В.
  3. Индекс цветопередачи должен быть не меньше 80 CRI.
  4. Пульсация лампы не должна превышать 15%. Её легко можно проверить в магазине: вкрутите лампочку в цоколь и поднесите к ней камеру смартфона. При высокой пульсации изображение на экране будет мерцать.
  5. Обязательно проверьте работоспособность лампы. Практически все магазины электротехники располагают подобной возможностью.

Световой поток — Википедия

Световой поток — физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения, где под световой мощностью понимается световая энергия, переносимая излучением через некоторую поверхность за единицу времени. Иными словами, «световой поток является величиной, пропорциональной потоку излучения, оценённому в соответствии с относительной спектральной чувствительностью среднего человеческого глаза»[1]. В свою очередь величина «поток излучения» определяется как мощность, переносимая излучением через какую-либо поверхность[2].

Более формально световой поток можно определить как световую величину, оценивающую поток излучения по его действию на селективный приёмник света, спектральная чувствительность которого определяется функцией относительной спектральной световой эффективности излучения[3].

Если имеется монохроматическое излучение с длиной волны λ{\displaystyle \lambda }, поток излучения которого равен Φe(λ){\displaystyle \Phi _{e}(\lambda )}, то в соответствии с определением световой поток такого излучения Φv(λ){\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )} выражается равенством[1]:

Φv(λ)=Km⋅V(λ)⋅Φe(λ).{\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot \Phi _{e}(\lambda ).}

где V(λ){\displaystyle V(\lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения, имеющая смысл нормированной в максимуме на единицу чувствительности среднего человеческого глаза при дневном зрении, а Km{\displaystyle K_{m}} — коэффициент, величина которого определяется используемой системой единиц. В системе СИ этот коэффициент равен 683 лм/Вт[Комм 1].

Световой поток излучения с дискретным (линейчатым) спектром получается суммированием вкладов всех линий, составляющих спектр излучения:

Φv(λ)=Km∑i=1NV(λi)⋅Φe(λi),{\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\sum _{i=1}^{N}V(\lambda _{i})\cdot \Phi _{e}(\lambda _{i}),}

где λi{\displaystyle \lambda _{i}} — длина волны линии с номером «i», а N — общее количество линий.

В случае немонохроматического излучения с непрерывным (сплошным) спектром малую часть всего излучения, занимающую узкий спектральный диапазон d(λ){\displaystyle d(\lambda )}, можно рассматривать как монохроматическое с потоком излучения dΦe(λ){\displaystyle d\Phi _{e}(\lambda )} и световым потоком dΦv(λ){\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )}. Тогда для связи между ними будет выполняться

dΦv(λ)=Km⋅V(λ)⋅dΦe(λ).{\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Интегрируя данное равенство в пределах видимого диапазона длин волн (то есть от 380 до 780 нм), получаем выражение для светового потока всего рассматриваемого излучения:

Φv=Km⋅∫380 nm780 nmV(λ)⋅dΦe(λ).{\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Если использовать спектральную плотность потока излучения Φe,λ{\displaystyle \Phi _{e,\lambda }}, характеризующую распределение энергии излучения по спектру и определяемую как dΦe(λ)dλ{\displaystyle {\frac {d\Phi _{e}(\lambda )}{d\lambda }}}, то выражение для светового потока приобретает вид[1]:

Φv=Km⋅∫380 nm780 nmV(λ)⋅Φe,λ⋅dλ.{\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot \Phi _{e,\lambda }\cdot d\lambda .}
\Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}V(\lambda )\cdot \Phi _{{e,\lambda }}\cdot d\lambda .

Измерение светового потока от источника света производится при помощи специальных приборов — сферических фотометров, либо фотометрических гониометров[4]. Трудность измерения заключается в том, что необходимо измерить поток, который испускается во всех направлениях — в телесный угол 4π.

Для этого можно использовать сферический фотометр — прибор, представляющий собой сферу с внутренним покрытием, имеющим коэффициент отражения, близкий к 1. Исследуемый источник света помещается в центр сферы и при помощи фотоэлемента, вмонтированного в стенку сферы и покрытого фильтром с кривой пропускания, равной кривой спектральной чувствительности глаза, измеряется сигнал, пропорциональный освещенности фотоэлемента, которая, в свою очередь, в данном устройстве пропорциональна световому потоку от источника света (фотоэлемент измеряет только рассеянный свет, так как заслонён от прямого излучения источника специальным экраном). Путём сравнения полученного сигнала с сигналом от эталонного источника света можно измерить абсолютный световой поток источника света.

Другая возможность состоит в применении фотометрических гониометров. В этом случае производится измерение освещённости, создаваемой исследуемым источником, на воображаемой сферической поверхности. Для этого люксметр проходит последовательно при помощи гониометра все позиции на сфере. Интегрируя измеренные освещённости (измеряются в люксах: 1 люкс = 1 люмен/м²) по площади сферы (м²), получим абсолютный световой поток источника света (в люменах). Условием получения абсолютных значений является калиброванный в абсолютных величинах люксметр.

\Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}V(\lambda )\cdot \Phi _{{e,\lambda }}\cdot d\lambda . Спектральные зависимости относительной чувствительности среднего человеческого глаза для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения

Значение фотометрического эквивалента излучения Km однозначно задаётся определением единицы силы света канделы, являющейся одной из семи основных единиц системы СИ. По определению одна кандела — это «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540⋅1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683  Вт/ср»[5]. Частоте 540⋅1012 Гц соответствует в воздухе длина волны 555 нм[Комм 2], на которой располагается максимум спектральной чувствительности человеческого глаза для дневного зрения. Поэтому коэффициент Km находится из равенства

1 кд = Km·Vλ(555)·1/683 Вт/ср, откуда следует Km = 683 (кд·ср)/Вт = 683 лм/Вт.

Для случая ночного зрения значение фотометрического эквивалента излучения изменяется.

Человеческий глаз считается светлоадаптированным при яркостях более 100 кд/м². Ночное зрение наступает при яркостях менее 10−3 кд/м². В промежутке между этими величинами человеческий глаз функционирует в режиме сумеречного зрения.

Комментарии[править | править код]

  1. ↑ Иногда коэффициент Km{\displaystyle K_{m}} называют фотометрическим эквивалентом излучения.
  2. ↑ Более точное значение — 555,016 нм. Учёт отличия этого значения от величины 555 нм приводит лишь к незначительным для практики поправкам и поэтому здесь не производится. Подробности имеются в статье «Кандела».

Источники[править | править код]

  • Световой поток // Современная энциклопедия (рус.). — 2000.

История лампочек

Более 150 лет назад изобретатели начали работать над яркой идеей, которая оказала бы существенное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок новым предприятиям. Это также привело к новым энергетическим прорывам - от электростанций и линий электропередач до бытовых приборов и электродвигателей.

Как и все великие изобретения, лампочка не может быть приписана одному изобретателю.Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к тому, что лампы накаливания, которые мы используем в наших домах, сегодня используются. и начали коммерциализировать свою лампу накаливания, британские изобретатели демонстрировали, что электрический свет возможен с дуговой лампой. В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые по всему миру работали над лампой накаливания, работая с нитью накала (той частью колбы, которая излучает свет при нагревании электрическим током) и атмосфера колбы (вне зависимости от того, выкачан ли воздух из колбы или он заполнен инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити).Эти ранние лампы имели чрезвычайно короткую продолжительность жизни, были слишком дорогими, чтобы производить или использовать слишком много энергии.

Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении накаливания - сначала тестирование углерода, затем платины, прежде чем, наконец, возвращаясь к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопчатобумажной нити без покрытия, которая могла работать до 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на одной из бамбука, которая дала лампам Эдисона срок службы до 1200 часов - эта нить стала стандартом для лампы Эдисона в течение следующих 10 лет.Эдисон также внес другие усовершенствования в лампочку, включая создание более качественного вакуумного насоса для полного удаления воздуха из лампочки и разработку винта Эдисона (который сейчас является стандартным патрубком для лампочек) .

(Историческая сноска: можно » говорить об истории лампочек без упоминания Уильяма Сойера и Албона Мана, который получил патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свона, который запатентовал свою лампочку в Англии. Были споры о том, нарушают ли патенты Эдисона лампочку патенты этих других изобретателей.В конечном итоге американская светотехническая компания Edison объединилась с Thomson-Houston Electric Company - компанией, производящей лампы накаливания по патенту Sawyer-Man, - чтобы создать General Electric, а английская светотехническая компания Edison объединилась с компанией Джозефа Свона, чтобы сформировать Ediswan в Англии.)

Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько необычным, что он не остановился на улучшении лампы - он разработал целый набор изобретений, которые сделали использование ламп практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на существующей системе газового освещения. В 1882 году с виадуком Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через ряд проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении производства электроэнергии, создав первую коммерческую энергетическую систему под названием Станция на Перл-стрит в нижнем Манхэттене. И чтобы отследить, сколько электроэнергии потреблял каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства ламп накаливания и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампе накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые вольфрамовые нити накаливания прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с угольными нитью накаливания. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение внутри колбы инертного газа, такого как азот, удваивает его эффективность.Ученые продолжали вносить улучшения в течение следующих 40 лет, что позволило снизить стоимость и повысить эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи все-таки только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет и начали фокусировать свою энергию на других световых решениях. - стеклодув Генрих Гайслер и врач Юлиус Плюккер - обнаружили, что они могут производить свет, удаляя практически весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская через нее электрический ток - изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Этот тип газоразрядных ламп не пользовался популярностью до начала 20-го века, когда исследователи начали искать способ повышения эффективности освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый для наружного освещения, таких как уличные фонари) и флуоресцентные лампы.

Оба Томаса Эдисона и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни те, ни другие когда-либо коммерчески произведенные ими. Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы.Эти результаты положили начало исследовательским программам по люминесцентным лампам в США, и к середине и концу 1930-х годов американские светотехнические компании демонстрировали люминесцентные лампы военно-морским силам США и на Всемирной ярмарке в Нью-Йорке 1939 года. Эти лампы работали дольше и были примерно в три раза эффективнее ламп накаливания. Потребность в энергосберегающем освещении Американские военные заводы привели к быстрому принятию флуоресцентных ламп, и к 1951 году в США было произведено больше света с помощью линейных люминесцентных ламп.

Это был еще один дефицит энергии - нефтяной кризис 1973 года, - который заставил инженеров по свету разработать люминесцентную лампу, которая могла бы использоваться в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали исследовать, как можно миниатюризировать балласт и заправить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не смогли найти способ, чтобы сделать это реально. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric выяснил, как изогнуть люминесцентную лампу в спиральную форму, создав первый компактный люминесцентный свет (КЛЛ).Как и в Сильвании, General Electric положила на полку эту конструкцию, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих светильников, было слишком дорого. различные акции, проводимые коммунальными компаниями. Потребители указали на высокую цену в качестве препятствия номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы - многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, обладали низкой светоотдачей и нестабильной производительностью.Начиная с 1990-х годов, улучшения производительности, цены, эффективности КЛЛ (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они работают примерно в 10 раз дольше) сделали их приемлемым вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, стоимость ENERGY STAR® CFL составляет всего 1,74 долл. США за одну лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

Светодиод: будущее уже здесь диод (или светодиод).Тип полупроводникового освещения: светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, уменьшая потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут задерживать свет.

Они также являются самыми эффективными светильниками на рынке. Также называемая световая эффективность, эффективность лампочки - это мера испускаемого света (люмен), деленная на мощность, которую он потребляет (ватт). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.

Light bulb - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Лампочка накаливания Дизайн лампы накаливания

A light bulb производит свет из электричества. [1] В дополнение к освещению темного пространства их можно использовать для отображения включенного электронного устройства, для направления движения, для обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в космосе.

Раньше люди использовали свечи и масляные лампы для освещения. Грубые лампы накаливания были сделаны в начале и середине 19 века, но им было мало пользыУсовершенствованные вакуумные насосы и лучшие материалы позволили им сиять дольше и ярче в конце века. Электростанции доставляли электричество в городские, а затем и в сельские районы для их питания. [2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, используют меньше электричества, чтобы сделать больше света.

Есть несколько видов лампочек:

  • лампа накаливания - самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
    • 'галогенная лампа' - более эффективная лампа накаливания
  • Газоразрядная лампа
  • - это тип лампочки, включающей флуоресцентный свет.Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме
  • Светодиод
  • - ранее использовался только в местах с низким энергопотреблением, теперь их можно использовать в качестве лампочек в доме
  • Электрическая дуговая лампа, самый ранний вид, теперь редкий, за исключением больших прожекторов

Лампочки преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением тепловых ламп, тепло считается ненужным. Лампочка, которая производит больше света и меньше тепла, более эффективна.

светящийся [изменить | изменить источник]

] Лампа накаливания превращает электричество в свет, посылая электрический ток через тонкий провод, называемый нитью накала. Электрические нити состоят в основном из вольфрама. Сопротивление нити накала нагревает колбу. В конечном итоге нить становится настолько горячей, что светится, производя свет. [3]

. Нить должна быть защищена от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, и воздух в колбе либо удаляется (вакуум), либо чаще заменен благородным газом, который не влияет ни на что, например на неон или аргон.

Пять советов по выбору правильной лампочки

Прежде чем купить новую лампочку, ознакомьтесь с нашими главными советами, чтобы избежать дорогостоящей ошибки.

  

Рынок электрических ламп претерпел огромные изменения, поскольку традиционные лампы накаливания были сняты с рынка и заменены энергосберегающими лампами. Ниже мы расскажем, что вам нужно знать, чтобы купить лучшую лампочку для ваших нужд.

После того как вы сузили свой выбор размера, типа и яркости, перейдите в раздел обзоров, где наши независимые лабораторные тесты показывают наши лампочки Best Buy.

2. Не стоит откладывать на первоначальную стоимость светодиодных светильников

Они могут спасти вас сотни в долгосрочной перспективе. Существует три основных типа обычных лампочек - КЛЛ (компактные люминесцентные лампы - стандартный тип энергосберегающих лампочек), галогены или светодиоды.

Для краткого руководства ниже приводится краткое описание каждого из них, и сколько может стоить обычная лампа на 700+ люмен в год, если она включена около трех часов в день.

CFL годовая стоимость эксплуатации £ 2.04

CFLs дешевы и широко доступны в различных размерах и выходах.Некоторые старые КЛЛ были медленными, чтобы осветлить, но это значительно улучшилось в последние годы. Они в четыре раза эффективнее ламп накаливания и быстро окупают себя за счет экономии энергии - но не всем нравится свет, который они излучают.

Галогенная годовая эксплуатационная стоимость £ 8.42

Свет от галогенной лампы похож на лампу накаливания по цвету и качеству, так как оба используют вольфрамовую нить. Существует небольшая разница между ними в количестве используемой энергии, и галогены значительно дороже, чем другие энергосберегающие устройства.При ожидаемом сроке службы менее двух лет галогенная лампа вряд ли окупится, пока не выйдет из строя.

Годовая эксплуатационная стоимость

LED £ 1.71

Это потребляет почти на 90% меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания, что делает их наиболее энергоэффективным типом освещения. Светодиоды, как правило, стоят дороже, но должны работать до 25 лет. В долгосрочной перспективе они самый дешевый вариант. Светодиод может сэкономить более 180 фунтов энергии в течение срока службы по сравнению с лампой накаливания старого образца.

3. Получите правильную яркость и яркость лампочки

Решите, какой тип освещения вы бы предпочли. Это просто разбивается на яркость, иначе называемую мощностью в ваттах или люменах; и цвет света, измеренный по шкале Кельвина. Не откладывайте на эти технические условия - вот краткое объяснение каждого.

Вт и люмен (яркость)

В прошлом, когда почти все заполняли свои дома лампами накаливания, яркость измерялась в ваттах - что фактически является мерой мощности.С момента появления энергосберегающих ламп это менее полезная мера яркости, так как новые лампы потребляют гораздо меньше энергии для получения такого же количества света. Таким образом, вместо этого световой поток измеряется в люменах. Чем больше количество люменов, тем ярче свет.

Используйте эту диаграмму, чтобы увидеть эквивалентную мощность в ваттах и ​​люменах для ламп накаливания старого образца и трех типов энергосберегающих лампочек (светодиоды, галогены и КЛЛ) .

  

В качестве приблизительного ориентира для настольной лампы размером с кровать подойдет около 400 люмен, в то время как для общей комнаты хорошего размера вам может понадобиться всего от 1500 до 3000 люмен (от более чем одной лампочки).

Теперь, когда вы определились с тем, насколько яркими должны быть ваши лампочки, вам нужно выбрать цвет света.

Кельвинская шкала (цвет света)

Многие из нас почувствовали тонущее чувство приобретения новой лампочки дома, ее включения и купания в ярком белом или голубом свете, который больше похож на поездку в A & E, чем на теплую уютную гостиную.

Цвет света измеряется по шкале Кельвина, которая фактически является мерой температуры. Вот почему производители лампочек часто ссылаются на «цветовую температуру» на упаковке.Используйте картинку ниже, чтобы сопоставить рейтинг по шкале Кельвина с цветом, который вам нужен, и вооружитесь этим, когда отправитесь покупать лампочку.

CRI (индекс цветопередачи)

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, каждой лампочке присваивается оценка CRI. CRI обозначает Индекс цветопередачи и является мерой способности источника света точно представлять различные цвета. Проще говоря, вы хотите убедиться, что вы получите луковицу, которая заставляет ваши помидоры выглядеть красными, а не странного оранжевого цвета.

На изображении ниже показано влияние CRI - левое изображение снято при освещении со значением CRI 100, изображение справа - это значение CRI 80,

  

Традиционные лампы накаливания и галогенные лампы имеют почти идеальный CRI и баллы в высоких 90-х. Светодиоды и КЛЛ немного отстают от этого и, скорее всего, будут иметь значение CRI в середине 80-х годов. 80 считается приемлемым уровнем, хотя, как и многие вещи, все сводится к личным предпочтениям.

Как вы можете видеть на изображениях выше, есть несколько ошибок в цветах на правом изображении.Морковь не совсем оранжевая, рабочая поверхность выглядит слегка холодной и синей, а зеленый также слегка отличается по оттенку. Показатель CRI, равный 80, все еще довольно точен и подходит для большинства ситуаций освещения, однако, если вы хотите, чтобы свет выделял конкретную рабочую поверхность или, возможно, даже картину, вы можете выбрать источник света с высоким значением CRI.

4. Найдите лучшую форму

  

Теперь, когда у вас есть подходящая лампочка, а также цвет и яркость в сумке, вам нужно будет выбрать желаемую форму лампы.Опять же, есть изумительное разнообразие, и разные бренды имеют слегка различающийся вид и характеристики.

Смотрите рисунок выше, для наиболее распространенных форм. Если вы просто заменяете перегоревшую лампочку, полезно отнести старую лампу в магазин, чтобы сравнить ее с полками на полках.

Каждый из различных форм обеспечивает немного различное распространение и угол света, от почти 360-градусного распространения шара или мяча для гольфа, до узкого луча прожектора. «Правильная» форма колбы и распределение света в основном зависят от ваших личных предпочтений, но подумайте о том, как будут выглядеть колбы, когда они выключены, а также будут ли они правильно помещаться в выбранном месте.Например, вы не хотели бы иметь большую палку в форме, если она будет выступать из верхней части вашей прикроватной лампы.

5. Купите лампочку лучшего качества для ваших нужд

Надеюсь, теперь вы чувствуете себя немного более информированно и приняли все ключевые решения. Вы знаете, что нужно выбрать на коробке, форму колбы, нужный вам цвет и яркость, а также преимущества и недостатки КЛЛ, светодиода и галогена.

Прежде чем купить, проверьте наши, чтобы найти лучшие луковицы для ваших нужд, и чтобы узнать, где купить лучшие луковицы.

История лампочки | Основы освещения

                    

A Краткая история лампочки

Электрический свет, одно из повседневных удобств, которое больше всего влияет на нашу жизнь, не был «изобретен» в в традиционном смысле в 1879 году Томас Алва Эдисон, хотя можно сказать, что он создал первый коммерчески практичный накаливания светлый. Он был не первым и не единственным, кто пытался изобрести лампочку накаливания. На самом деле, некоторые Историки утверждают, что до версии Эдисона было более 20 изобретателей ламп накаливания.Тем не менее, Эдисон часто приписывают изобретение, потому что его версия была в состоянии опередить более ранние версии из-за комбинация трех факторов: эффективный материал накаливания, более высокий вакуум, чем другие смогли достичь и высокое сопротивление, которое делало распределение энергии из централизованного источника экономически жизнеспособным.

Early Light Bulbs

В 1802 году Хамфри Дэви изобрел первый электрический свет. Он экспериментировал с электричеством и изобрел электрический аккумулятор.Когда он подключил провода к своей батарее и куску углерода, углерод загорелся, производя светлый. Его изобретение было известно как лампа электрической дуги. И хотя он производил свет, он не производил его для долго и слишком ярко для практического использования.

В течение следующих семи десятилетий другие изобретатели также создали «лампочки», но для коммерческого использования не было разработано ни одной модели. применение. Более того, в 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю вложил спиральную платиновую нить в вакуумная трубка и пропустила электрический ток через нее.Дизайн был основан на концепции, что высокая температура плавления точка платины позволила бы ей работать при высоких температурах и что в вакуумной камере меньшее количество молекул газа вступает в реакцию с платиной, улучшая ее долговечность. Хотя эффективный дизайн, стоимость из платины сделал его непрактичным для коммерческого производства.

В 1850 году английский физик по имени Джозеф Уилсон Свон создал «лампочку», вложив обугленную бумагу нити в вакуумированной стеклянной колбе.И к 1860 году у него был рабочий прототип, но отсутствие хорошего вакуума и адекватное снабжение электричеством привело к появлению колбы, срок службы которой был слишком коротким, чтобы считаться эффективным продукт света. Тем не менее, в 1870-х годах появились вакуумные насосы лучшего качества, и Свон продолжала эксперименты на свете. луковицы. В 1878 году Лебедь разработал более долговечную лампочку с использованием обработанной хлопковой нити, что также устранило проблему. раннего чернения луковицы.

24 июля 1874 года канадский патент был подан в Торонто медицинский электрик по имени Генри Вудворд и коллега Мэтью Эванс.Они построили свои лампы с различными размерами и формами углерода стержни удерживаются между электродами в стеклянных баллонах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс пытались коммерциализировать свою лампу, но безуспешно. В конце концов они продали свой патент Эдисону в 1879.

гг.

Томас Эдисон и «первая» лампочка

В 1878 году Томас Эдисон начал серьезные исследования по разработке практической лампы накаливания и 14 октября 1878 года Эдисон подал свою первую патентную заявку на «Улучшение в электрическом освещении».Тем не менее, он продолжал тестировать несколько типы материалов для металлических нитей, чтобы улучшить его первоначальный дизайн, и к 4 ноября 1879 года он подал еще один США. патент на электрическую лампу, использующую «углеродную нить или полосу, намотанную и соединенную ... с платиновыми контактными проводами».

Хотя в патенте описано несколько способов создания углеродной нити, в том числе с использованием «хлопковой и льняной нити», Эдитон, только через несколько месяцев после того, как патент был выдан и его команда обнаружила, что карбонизированная бамбуковая нить может длиться более 1200 часов.

Это открытие положило начало лампочек промышленного производства, и в 1880 году компания Томаса Эдисона, Edison Electric Light Company, родилась маркетинг своего нового продукта.

    

Оригинальная угольная лампа накаливания от Thomas Edison.

Прочие заметные даты

  • 1906 - Компания General Electric была первой, кто запатентовал способ изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. Сам Эдисон знал, что вольфрам в конечном итоге окажется лучшим выбором для нитей в лампах накаливания, но в свое время оборудование, необходимое для производства проволоки в таком прекрасном виде, было недоступно.
  •     
  • 1910 - Уильям Дэвид Кулидж из General Electric усовершенствовал процесс производства, чтобы изготовить самые долговечные вольфрамовые нити.
  •     
  • 1920s - произведена первая матовая лампочка, регулируемые лампочки накаливания для автомобильных фар и неоновое освещение.

        
  • 1930-е годы - в тридцатые годы были изобретены маленькие одноразовые лампочки для фотографии и люминесцентная лампа для загара.     
  • 1940-е годы - первые лампы накаливания «мягкого света».
  •     
  • 1950 - Производство кварцевого стекла и галогеновой лампы
  •     
  • 1980s - Созданы новые металлогалогениды низкой мощности
  •     
  • 1990s - Лампы с длительным сроком службы и компактные люминесцентные лампы дебютируют.

Будущее «первой» лампочки?

Современные лампы накаливания не являются энергоэффективными - менее 10% электроэнергии, подаваемой на лампу, преобразуется в видимый свет. Оставшаяся энергия теряется в виде тепла.Однако эти неэффективные лампочки все еще широко используются сегодня из-за многих преимуществ, таких как:

  • в целом, недорогая доступность
  • легкое включение в электрические системы
  • адаптируется для небольших систем
  • Низкое напряжение, например, в устройствах с батарейным питанием
  • Доступность формы и размера

К сожалению, для ламп накаливания законодательство многих стран, в том числе США, обязало отказаться от них для более энергоэффективных вариантов, таких как компактные люминесцентные лампы и светодиодные лампы.

Если вы хотите использовать диммер, вам нужно купить диммируемые светодиодные лампы и убедиться, что ваш диммер совместим с диммируемой светодиодной лампой (это будет указано на упаковке).

Замена лампы или специальный светодиодный фитинг

Специальный фитинг

A содержит светодиод и связанную с ним электронику - лампа крепится к фитингу и не может быть заменена, как обычная лампа.

Запасная лампа

A - это светодиод, который можно установить в существующую арматуру для замены лампы накаливания, галогена или КЛЛ.Замена лампы на светодиод может привести к перегреву светодиода и сокращению срока его службы. Кроме того, большинство устаревших светильников требуют больших зазоров к потолочной изоляции и могут пропускать сквозняки через отверстие в потолочной облицовке. Современные специализированные светодиодные светильники сочетают в себе энергосберегающее освещение с лучшей воздухонепроницаемостью, а изоляция может примыкать к ним или даже перекрывать их. Для их установки вам понадобится электрик.

Для не утопленных фитингов модифицировать светодиодные лампы дешевле и проще, чем устанавливать специальные светодиодные фитинги, но не забудьте проверить, что вы получаете тот же базовый тип и аналогичную форму, яркость, цветовую температуру и угол луча.

Теплый белый или холодный белый

Первое недовольство светодиодами было то, что они были непригодны для общего окружающего освещения из-за резкого белого света, который они излучали. Модели, способные производить более теплый белый свет, теперь широко распространены. Если вы ищете лампочку для своей гостиной или прихожей, теплый вариант - хороший выбор, чтобы избежать ощущения холода, но прохладное освещение подойдет для ванной комнаты или прачечной.

Цветовая температура
Цветовая температура относится к цветовым характеристикам света.Он меняется между теплым, как желтый свет лампы накаливания, или холодным, как голубоватый свет некоторых люминесцентных ламп. Измеряется в Кельвинах (К). Чем выше К, тем круче свет.

Colour temperature png body img

Теплый белый (2700K - 3000K) подчеркивает теплые цвета в вашем доме и отлично подходит для жилых помещений.

Cool white (4000K) - это голубовато-белый свет, который улучшает контраст между цветами. Подходит для рабочих зон, где важен контраст.

Beam angle

Угол луча измеряет, как свет распространяется от колбы.Углы пучка светодиодов сильно различаются и зависят от их применения. Форма светодиодной лампы определяет направление света. Однако при покупке светильников убедитесь, что вы получаете лампу, которая излучает свет только с ее конца.

Лампы с узким углом - менее 30 градусов - обычно используются при размещении нескольких светильников близко друг к другу, например, в коридоре или при освещении шкафов. Большие углы луча используются с мощными светодиодами для освещения. Если вы заменяете лампы накаливания или галогенные лампы на светодиоды, убедитесь, что угол луча такой же, как у старой лампы.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о