Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes Foot Candle

Et fodlys er en måleenhed, der bruges til at udtrykke intensiteten af ​​lys, der belyser et givet område, også kendt som lysstyrke. Et fodlys er intensiteten af ​​en 1-candlepower lyskilde i en afstand af en fod. Et fodlys er beregnet ved at tage hensyn til lyskildens kraft, også kendt som luminans, og afstanden til det belyste punkt. Denne måleenhed anvendes generelt kun i USA og er blevet erstattet andetsteds med SI-måleenheden "lux", svarende til en lumen per kvadratmeter.

Konstruer formlen til lysintensitet i enhederne nødvendigt at resultere i en endelig måling i fodlys. For at gøre dette skal man antage, at lyskilden udsender lige kraft i alle retninger fra et enkelt punkt. Derfor modtager hvert punkt på samme afstand væk fra lyskilden en lige stor lysintensitet. Dette er det samme som at hvert område på den indre overflade af en kugle centreret ved lyskilden modtager en tilsvarende mængde lysintensitet (i kraft pr. Område). Efterhånden som afstanden fra lyskilden vokser, øges den indvendige overflade af denne kugle, men lyskildens effekt er uændret. Dette fører både til den fælles sansside, at lysets lysstyrkeintensitet falder med afstand og en præcis matematisk formel for, hvor hurtigt det gør det.

 Lysintensitet = Lyskildeudgang /Område 

Fordi en vis afstand er lyskildens lysstyrke spredt ud over overfladen af ​​en kugle centreret ved lyskilden, med en radius svarende til afstanden fra lyskilden, kan du erstatte det generelle område-udtryk med formlen for overfladearealet af en kugle:

 Lysintensitet = Lyskildeudgang /(4 * π * Afstand ^ 2) 

Endelig brug de måleenheder, der er nødvendige for at resultere i en lysintensitet målt i fodlys:
/(4 * π * distance (ft) ^ 2)

Konverter enhederne af en given mængde til de ønskede måleenheder. Hvis et givet problem indeholder mængder til lyskilde lysstyrke eller for afstand (vores to uafhængige variabler), der ikke måles i stearinlys eller fødder, skal du konvertere dem for at få en enhed af fodlys i slutresultatet. Her er nogle almindelige enhedskonverteringer, som kan være gældende:

1 candlepower = ~ 12.57 lumen 1 candlepower = ~ 0.981 candela

1 fod = ~ 0,3048 meter 1 fod = 1/3 gård 1 fod = 12 inches

Tilslut de givne mængder til formlen og brug algebra til at løse for den ukendte variabel. Når udgangseffekten eller lysstyrken af ​​lyskilden er kendt, divideres med 4π og afstanden kvadreret resulterer i lyskildens lysstyrke i den afstand, i fodlys.

Tip

Efter opløsning for lysstyrken på en afstand betyder det omvendte firkantede forhold mellem afstand og belysningsstyrke, at lysstyrken ved to gange denne afstand reduceres med en faktor på fire, på tre gange afstanden med en faktor på ni og således på.

Advarsel

Hvis man forsøger at beregne fodlyslysbelysningen på en vis afstand fra en lyskilde, skal man være opmærksom på producentens data vedrørende lyskildens watt. Dette kan være et mål for lysets indgangseffekt, snarere end outputluminansen.