ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА Значение освещения, основные светотехнические величины

Хорошее освещение рабочего места является одним из условий повышения производительности труда, снижения травматизма, улучшения качества продукции.

Для выполнения различных работ необходимы различные оптимальные условия освещения места работы, поэтому ПТЭ угольных и сланцевых шахт устанавливают определенные нормы освещения отдельных рабочих мест, выработок, камер и т. д.

Для определения качества и количества света в технике используются нижеперечисленные светотехнические величины.

Так как от точечного источника свечения лучистая энергия распространяется во все стороны, то для характеристики количества энергии, проходящей через определенную площадку за единицу времени и воспринимаемой глазом человека как свет, введено понятие световой поток.

В большинстве случаев рассматривают поток излучения, распространяющийся в ограниченной части пространства. С одной стороны — это точечный источник света, с другой — это интересующая нас площадка; таким образом, рассматривают конический объем пространства. Эта часть пространства именуется телесным углом (о (рис. 14.1, а).

За единицу телесного угла принят угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. Эта единица называется стерадиан (ср).


В действительных источниках света световой поток не одинаков во всех направлениях, и чтобы иметь возможность вычислить его величину, введено понятие — сила света.

Силой света I называется величина, которая характеризует зависимость светового потока, испускаемого источником света, от направления излучения. В единицах СМ сила света измеряется в канделах (кд).

Кандела равна силе света, испускаемого с поверхности площадью I/600 ООО м2 полого излучателя в перпендикулярном направлении, при температуре излучателя, равной температуре затвердения платины при давлении 101 325 Па.

Световой поток F — это мощность лучистой энергии оцениваемая по световому ощущению глаза человека.

Световой поток F измеряется в люменах (лм). Световой поток в 1 лм —это световой поток, излучаемый точечным источником силой света в I кд внутрь телесного угла в I ср. Зависимость между F и I выражается формулой


Сила света ламп и осветительных приборов неодинакова в различных направлениях, поэтому для характеристики данного источника света (или осветительного прибора) дается кривая распределения силы света в полярных координатах (рис. 14.1,6).

Световой поток, падая на поверхность, освещает се.

Освещенностью Е называется плотность светового потока на освещаемой поверхности (рис. 14.1, в]. За единицу освещенности принят люкс (лк) — освещенность площади в 1 м2, когда на нее падает световой поток в 1 лм.

Если в центре шара радиусом R поместить источник света силой, то освещенность внутренней поверхности шара т. е. освещенность прямо пропорциональна силе света и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности.


Учитывая производственную важность освещения рабочего места и то, что источник света выделяет световой поток во все стороны, при конструировании осветительных приборов стараются по возможности весь световой поток направить на освещаемую поверхность. Это возможно путем использования отражающих устройств.

На рис. 14.1, в в центре более светлое пятно освещено прямым световым потоком, а по краям — отраженным, Как видно из рисунка, освещенность этих площадей неодинакова.

Количество отраженного светового потока будет зависеть от свойств отражающей поверхности. Эти свойства характеризуются коэффициентом отражения р, который вычисляется как отношение отраженной части светового потока отр к общему световому потоку, падающему на поверхность Гщщ.


Для углей коэффициент р колеблется в пределах 0,02—0,08, для пород — 0,1—0,37, для светлых стен зданий— 0,2—0,5. Отсюда следует, что для более полного использования светового потока источников света необходимо вокруг источника иметь поверхности с высоким р.

Поэтому в шахте рекомендуется производить побелку выработок. Исследованиями установлено, что побелка выработок увеличивает коэффициент отражения в 5— 10 раз.

Яркость — это сила света с единицы площади светящейся поверхности.

За единицу яркости в СИ принимают кд/м2 — яркость такой плоской равномерно светящейся поверхности, с каждого квадратного метра которой в перпендикуляр- пом к ней направлении излучается сила света в I кд.

Человеческий глаз реагирует на очень малую яркость— 10~б кд/м2, а яркость более 105 кд/м2 может повредить глаз. Поэтому при устройстве осветительных приборов стараются различными способами уменьшить яркость источника света. Для этого применяют различного рода светильники, непрозрачные колпаки-отражатели, которые закрывают источник света от глаз, матовые стекла и г. д.