問題
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床面上2mの高さに、光度1000cdの点光源がある。点光源直下の床面照度[lx]は。
1 .
250
2 .
500
3 .
750
4 .
1000
( 第一種 電気工事士試験 令和3年度(2021年) 午前 一般問題 問11 )
正解は1です。
距離の逆2乗法則
点光源の方向と垂直な面の照度を法線照度(E)といいます。
光源から光を直角に受ける床面上の法線照度E(lx)はその方向の光度I(cd)に比例し、
光源Lと床面との距離h(m)の2乗に逆比例します。
(公式)E=I/h2
上記の公式に数字を当てはめると・・・
E=1000/22=250(lx)
となるので正解は1とわかります。
まずは各値の整理をします。
高さ 床面上2m
光度 1000cd
床面照度[lx]は?
床面照度 E = 光度 I ⁄ 高さ R2 これは公式です。
よって、E = 1000 ⁄ 22 = 250[lx]
したがって、解答欄の 1 が正解となります。
逆二乗の法則として知られるように、エネルギー源が放つエネルギーはエネルギー源から離れるほど小さくなり、その度合いは距離の二乗に反比例します。
今回の設問では、光源から放たれた1000[cd]の光が、2[m]離れた地点でどの程度の照度[lx]になるか問われているため、逆二乗の法則から以下の通り求められます。
照度=1000/22=1000/4=250[lx]
よって選択肢1が正解です。
答えは(1)「250[lx]」です。
照度の計算ですが、光度が全方向に均等な I[cd]の点光源からr[m]離れた位置の照度は、距離の2乗に比例します。
法線照度En=I/r2[lx]
問いの値を上記の式に代入すると、
En=I/r2=1000/22=250[lx]となります。