問題
この点光源の平均光度[cd]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
問題で問われている光度[cd]は光源からある方向に向かう光の単位立体角あたりの光束をいい、求める公式は以下のようになります。
・I[cd]=光束F[lm]/立体角ω[sr]‥①
点光源の立体角は空間の広がり度合いを表し、以下のように表す事ができます。
・立体角ω[sr]=球の表面積A[㎡]/球の半径r2[m]
・立体角ω[sr]=4πr2[㎡]/球の半径r2[m]=4π
※球の表面積A[㎡]=4πr2[㎡]
以上より①式に光束F=3000[lm]と立体角ω=4πを代入した結果は次のようになります。
・I=3000/4π≒238.9[cd]≒239[cd]
以上のようになります。
解説の冒頭の数値と一致しないのでこの選択肢は不適切です。
解説の冒頭の数値と一致するのでこの選択肢は適切です。
解説の冒頭の数値と一致しないのでこの選択肢は不適切です。
解説の冒頭の数値と一致しないのでこの選択肢は不適切です。
解説の冒頭の数値と一致しないのでこの選択肢は不適切です。
照明の計算問題は頻出しているので確実に得点できるよう、公式は必ず覚えておきましょう。
点光源の平均光束を求める計算問題です。
計算に必要な値や量記号は以下の通りです。
全光束:F = 3000 [lm]
立体角:ω [sr]
平均光束:I [cd]
◆点光源の立体角を求めます。
球の立体角は、表面積Aを半径rの2乗で割ることで求められます。
したがって、立体角ωは
ω = A/r2
= 4πr2/r2
= 4π [sr]
となります。
◆点光源の平均光束を求めます。
平均光束は、全光束を立体角で割ることで求められます。
したがって、平均光束Iは
I = F/ω
= 3000/4π
≒ 238.73 [cd]
≒ 239 [cd]
となります。