Разные типы ламп создают световой поток разной интенсивности, поэтому качество освещения сильно различается. Чтобы подобрать оптимальный вариант для того или иного помещения, нужно разобраться, как зависит освещенность от светового потока. Сильно углубляться в тему нет смысла, но изучить основы стоит.
Что это такое сила света
Прежде всего стоит понимать, что излучение от любого источника света распределяется в пространстве неравномерно. Чтобы характеризовать распределение его в разных направлениях и используется понятие силы света. То есть, это пространственная плотность светового потока, определяющаяся его отношением к телесному углу, на вершине которого и находится источник света. Сегмент, в пределах которого распределен световой поток и называется сила света – формула его такова:
Ф отражает световой поток, а ω – телесный угол. Единица силы света – кандела. Чтобы не разбираться в физических терминах дальше, можно использовать более распространенный показатель – 1 кандела, распространяемая в пределах телесного угла равна 1 люмену.
Для прикладного использования информации надо затронуть и такой показатель как освещенность. Она отражает количество света, приходящееся на определенную поверхность.
Как рассчитывается
На бытовом уровне самое простое определение силы света – это яркость лампочки. Чем она мощнее, тем больше показатель, но как было указано выше, показатель во многом зависит от угла, в пределах которого распространяется световой поток.
То есть, сила света зависит не от мощности лампочки, а от угла распределения. Чтобы было понятнее, можно рассмотреть пример с фонариком. В моделях с галогеновыми лампочками обычно используют вариант с мощностью около 30 Вт. Если просто подключить такую лампу в темной комнате, то она осветит ее, но качество освещения будет далеко от идеального.
Но если поместить лампочку в отражатель, ограничивающий распространение освещения, то он не будет распространяться во все стороны, а сконцентрируется в одном направлении. Сила света многократно возрастет и она будет тем выше, чем уже угол распространения.
То есть, при грамотном использовании отражателей или концентрации светового потока на ограниченном пространстве можно использовать менее мощные лампочки, но при этом добиться лучшего качества освещения.
Рассматриваемый показатель никогда не указывается на упаковках с лампочками, так как ее невозможно определить заранее. Все зависит от того, какой плафон будет использоваться и на какую площадь будет распространяться освещение. Поэтому рассчитывать нужно исходя из типа светильника и мощности установленных в него лампочек.
Так как нормы освещенности для дома чаще всего даются в таких единицах как люкс, нужно помнить, что люкс – это 1 люмен, деленный на квадратный метр.
Кстати! Ночью при луне освещенность равна 1 люкс, в пасмурный день – примерно 100 люкс, а в солнечный и ясный – от 10 000 до 25 000 люкс.
Видео-урок: Что такое световой поток и сила света
Сила света основных источников
Для выбора лампочки в бытовых условиях нет смысла углубляться в физические величины и использовать люксметры для проверки освещения в комнатах. Гораздо проще исходить из требований к помещению и необходимой силы света в той или иной ситуации. Если сопоставлять разные решения, можно сделать такие выводы:
- Лампы накаливания – традиционные варианты, которые до сих пор многие берут за эталон при сравнении с другими разновидностями. Так как свечение происходит за счет нагревания вольфрама, то поверхность сильно нагревается независимо от мощности. Мы берем вариант мощностью в 75 Ватт в качестве образца. В остальных типах мощность будет сопоставимой с этим значением. Такая лампочка дает световой поток в 700 Люмен.
- Галогенные лампы – усовершенствованное решение, в котором также используется нить накала. Но за счет наполнения особыми газами и использования специального кварцевого стекла качество освещения у этого варианта выше. При показателе мощности в 50 Ватт он обеспечивает световой поток в 800 Люмен. Это пример того, как ограничение угла распространения света существенно увеличивает его силу.
- Люминесцентные лампы дают качественный свет и при этом нагреваются намного меньше, что делает их безопаснее в быту. При мощности в 15 Ватт они обеспечивают показатель в 800 Люмен, что позволяет освещать помещение экономнее. При этом яркость на порядок лучше, что немаловажно, так как влияет на качество освещения.
- Светодиодные варианты. В них мощность света по отношению к потребляемой энергии самая высокая на сегодня. При энергопотреблении в 7 Ватт источник дает световой поток в 660 Люмен. При это стоит отметить и отличное качество освещения, оно равномерное и может иметь разную цветовую температуру, что важно при выборе подходящего варианта для гостиной, кухни или спальни.
Стоит учитывать и то, что в лампах накаливания и галогенных вариантах качество освещения снижается со временем, так как вольфрамовая спираль от постоянного нагрева до высоких температур постепенно истончается, поэтому при измерении показателей они снижаются месяц за месяцем.
Отличия от мощности светового потока
Чтобы еще лучше понять все нюансы, следует разобраться, чем сила света отличается от светового потока. Это проще всего сделать по аналогии с такими физическими величинами, как сила и давление.
Так, если прикладывать определенное усилие на площадь в 1 квадратный сантиметр, то давление будет распределяться равномерно по поверхности. Но если взять иголку и приложить то же усилие к ней, то давление сконцентрируется на крошечном участке под острием и будет в сотни раз выше. А усилие при этом останется прежним.
Чем больше световой поток ограничен по распространению, тем выше показатель его силы. Что касается использования этого фактора при выборе лампочки в комнату, надо помнить несколько простых советов:
- Для освещения отдельной части помещения лучше использовать точечные светильники или трековые модели, которые можно направить в нужное место. Этот вариант намного удобнее люстры, так как концентрирует световой поток на одном участке, а не рассеивает его по комнате.
- Интенсивность света во многом зависит от плафонов, которые установлены на светильнике. Варианты из матового стекла и подобных материалов дают равномерный, рассеянный фон. Конструкции из ткани и другие непрозрачные решения ограничивают распространение потока и распределяют его на ограниченной площади.
- При использовании плафонов с отражателем освещенность будет намного выше, поэтому можно устанавливать лампочки меньшей мощности.
Подбирать светильники нужно с учетом качества освещения, которое они обеспечивают. Для разных помещений выдвигаются различные требования, поэтому важно учитывать особенности каждого и подбирать те варианты, которые дадут комфортный свет. Помните, что сила света зависит от угла его распространения, поэтому отражатели и точечные светильники обеспечивают увеличение показателей в разы.
