Контрольные вопросы

1. Что такое тепловое поле и какими параметрами оно характеризуется?

2. Назовите постоянные и временные факторы, определяющие тепловое поле в помещении.

3. Поясните процесс формирования теплового поля в помещении при воздействии на него постоянных и временных факторов.

4. К каким негативным явлениям приводит возникновение теплового напора? Какими методами борются с этими явлениями?

5. Приведите размерности величин А_i, α_i в формуле (5.1).

Литература

1. Федорчук Н.М., Грызлов В.С. Избранные главы физики в строительном деле: Учеб. пособие. – Череповец, 1994.

Работа 6

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОВОГО ПОТОКА

СВЕТИЛЬНИКА

Цель работы: знакомство с фотометрическими величинами, единицами измерения и методами исследования светового поля светильников.

Оборудование: лабораторная установка.

6.1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ [1]

Светом называются электромагнитные волны длиной от 0,380 до 0,760 мкм, воспринимаемые человеческим глазом. Чувствительность человеческого глаза к свету зависит от длины волны: наибольшая чувствительность соответствует λ = 0,555 мкм (зеленая часть спектра); для волн длиной λ ≤ 0,380 мкм (ультрафиолетовая часть спектра) и для волн длиной λ ≥ 0,760 мкм (инфракрасная часть спектра) чувствительность человеческого глаза равна нулю. В связи с этим в светотехнике используются специальные световые величины и единицы измерения. Первичной величиной является световой поток Ф, оцениваемый по интенсивности зрительного ощущения. Другой важной величиной является сила света I.

Силой света называется световой поток, распространяющийся в единице телесного угла ω:

.

Основной единицей измерения светотехнических величин в СИ является кандела (кд). Кандела – это сила света, создаваемая 1/60 см² поверхности абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины (T = 2042 К). Сила света I (ламп накаливания, газосветных) связана с подводимой электрической мощностью выражением

I = kP,

где для ламп накаливания, для газосветных. [2, c. 84].

Световой поток измеряется в люменах (лм). Люмен – единица светового потока, создаваемого в единице телесного угла точечным источником единичной силы света. Точечным источником света называется светящаяся материальная точка.

Световым полем источника называется пространство, в котором для любого направления задана сила света. Графически световое поле изображается индикатрисой, т.е. зависимостью силы света от направления. Если сила света не зависит от направления, то такое поле называется изотропным. Световое поле точечного источника света является изотропным, поэтому полный световой поток для него можно вычислить по формуле:

Ф = 4πI

где I – сила света.

Освещенностью называется световой поток, равномерно распределенный по единичной площади F освещаемой поверхности:

Освещенность измеряется в люксах (лк).

Люкс – это такая освещенность, при которой

на одном квадратном метре равномерно

распределен световой поток, равный 1 лм.

Освещенность точки поверхности,

создаваемая точечным источником,

определяется по формуле:

Рис. 6.1. К расчету освещенности от точечного (6.1) источника света

где α - угол падения лучей, r – расстояние от освещаемой точки до источника, H – высота источника над поверхностью, d - расстояние по поверхности до точки А (рис. 6.1).

Если размеры источника соизмеримы с расстоянием от него до освещаемой поверхности, то такой источник является протяженным и называется светильником. Световое поле протяженных источников не изотропно.

А. Экспериментальная часть.

Изучение светового поля светильника в данной работе заключается в измерении освещенности Е и построения индикатрисы силы света I (α), излучаемого светильником в полусферу с горизонтально расположенным основанием; определении суммарного светового потока Ф, поступающего в эту сферу.

Б. Аналитический расчет.

Построение пространственных изолюкс для горизонтальной поверхности от заданного точечного источника света. Необходимые данные задает преподаватель.