18. OŚWIETLENIE I GRZEJNICTWO ELEKTRYCZNE
18.1. Podstawowe jednostki świetlne
Oświetlenie elektryczne stanowi obecnie bardzo ważną gałąź współczesnej techniki. W celu dokonywania pomiarów i obliczeń oświetlenia ustalono szereg wielkości świetlnych oraz ich jednostek.
Wielkość wyrażająca moc energii promienistej wypromienio-wywanej przez źródło światła, oceniona wywoływanym wrażeniem świetlnym, nazywa się strumieniem świetlnym (oznaczenie <X>). Jednostką strumienia świetlnego jest lumen (skrót lm).
Wielkością charakteryzującą elektryczne źródła światła jest wydajność świetlna. Wyraża się ona stosunkiem strumienia świetlnego (w lm) wytwarzanego przez źródło światła do mocy elektrycznej P (w W), jaką pobiera to źródło światła
<ł>lm
PW
Promienie świetlne rozchodzą się ze źródła światła prostoliniowo we wszystkich kierunkach. Napotykając na swej drodze różne ciała, podlegają one prawom załamania, odbicia, rozpraszania i przenikania.
Źródło światła rozsyła wytwarzany przez nie strumień świetlny najczęściej nierównomiernie w różnych kierunkach. W zależności od przeznaczenia, jakie ma spełnić źródło światła, zmienia się rozsył promieni świetlnych w określonym kierunku. Uzyskuje się to przez zastosowanie odpowiednich opraw (kloszy i odbłyśników).
Natężenie strumienia świetlnego w określonym kierunku charakteryzuje wielkość świetlną zwaną światłością (oznaczenie I).
Jednostką światłości jest kandela (skrót cd) — jest to jedna z sześciu podstawowych jednostek układu SI.
Obowiązująca definicja kandeli: Kandela jest światłością, która w kierunku prostopadłym ma pole równe jednej sześćsetty-sięcznej części metra kwadratowego powierzchni ciała doskonale czarnego, promieniującego w temperaturze krzepnięcia platyny pod ciśnieniem jednej atmosfery fizycznej.
Wykres biegunowy światłości w postaci rozsyłu promieni (rys. 18-3) umożliwia stwierdzenie, w jakim stopniu źródło światła odpowiada warunkom oświetlenia. Z wykresów tych widać kierunki największej i najmniejszej światłości.
Wielkością charakteryzującą oświetlenie pewnej płaszczyzny przez padający na nią równomierny strumień świetlny <1> jest tzw. natężenie oświetlenia albo jasność (oznaczenie E). Natężenie oświetlenia jest wprost proporcjonalne do strumienia świetlnego $ padającego na płaszczyznę oświetleniową i odwrotnie proporcjonalne do pola S powierzchni tej płaszczyzny, czyli
Jednostką natężenia oświetlenia (jasności) jest luks (skrót lx) — jest to natężenie oświetlenia równomiernie oświetlonej powierzchni 1 m2, na którą pada prostopadle strumień świetlny jednego lumena.
Natężenie oświetlenia mierzy się za pomocą przyrządów zwanych luksomierzami.
Polski Komitet Normalizacyjny w trosce o zapewnienie bezpieczeństwa i higieny pracy ustalił obowiązujące normy natężenia oświetlenia (PN-57/E-02030).
Wielkość charakteryzującą powierzchnię świecącą źródła światła nazywa się luminancją lub jaskrawością. Powierzchnia świecąca niektórych źródeł światła ma tak dużą luminację, że wywołuje męczące, oślepiające wrażenie, tzw. Olśnienie; np. lumińancja (jaskrawość) włókna świecącej się żarówki powoduje chwilowe przytępienie wzroku, a luminancja po
26 Elektrotechnika