Salida de luz

Salida de luz
$\eta$
Dimensión	J. _ M- 1. L -2. T3 _
Unidades
SI	película _ Mar -1
notas
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La eficiencia luminosa de una fuente de luz es la relación entre el flujo luminoso emitido por la fuente y la potencia que consume [1] . En el Sistema Internacional de Unidades (SI) , se mide en lúmenes por vatio (lm/W). Es un indicador de la eficiencia y economía de las fuentes de luz.

La expresión para la salida de luz tiene la forma:

\eta ={\frac {\Phi _{v}}{P)),

donde es el flujo luminoso emitido por la fuente, y es la potencia consumida por esta. ${\ estilo de visualización \ Phi _ {v}}$ $PAGS$

Teniendo en cuenta la magnitud del flujo de radiación , la relación se puede representar como . En este producto, el primero de los factores es la eficiencia luminosa de la radiación , y el segundo es la eficiencia energética (COP) de la fuente [2] . Como resultado, la expresión inicial para la salida de luz toma la forma: $\Phi _{e}$ ${\frac {\Phi_{v}}{P}}$ ${\frac {\Phi _{v)){\Phi _{e))}\cdot {\frac {\Phi _{e)){P))$ $k$ ${\ estilo de visualización \ eta _ {e}}$

{\ estilo de visualización \ eta = K \ cdot \ eta _ {e}.}

Por lo tanto, el valor de la salida de luz está determinado por la acción combinada de dos factores. Uno de ellos es la eficiencia de convertir la energía eléctrica consumida por la fuente en energía de radiación, caracterizada por el valor de eficiencia, el otro es la capacidad de esta radiación para excitar sensaciones visuales en una persona, determinada por la magnitud de la eficiencia luminosa de la radiación

Fuentes de radiación monocromática

En el caso de la radiación monocromática con una longitud de onda en el SI, se cumple lo siguiente: $\lambda$ ${\ Displaystyle K (\ lambda)}$

K(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda ),

donde es la eficiencia luminosa espectral relativa de la radiación monocromática para la visión diurna, cuyo significado físico es que representa la sensibilidad relativa del ojo humano promedio a los efectos de la luz monocromática sobre él, y es el valor máximo de la eficiencia luminosa espectral de radiación monocromática. El máximo se encuentra en una longitud de onda de 555 nm y es igual a la unidad. $V(\lambda)$ $K_{m}$ $V(\lambda)$

De acuerdo con lo dicho para la salida de luz, se realiza lo siguiente:

\eta =K_{m}\cdot V(\lambda)\cdot \eta _{e}.

En SI, el valor está determinado por la elección de la unidad básica de luz SI, la candela , y es 683,002 lm/W [3] . De ello se deduce que el valor máximo teóricamente posible de salida de luz se alcanza a una longitud de onda de 555 nm con valores iguales a la unidad, y es igual a 683.002 lm/W. $K_{m}$ $V(\lambda)$ ${\ estilo de visualización \ eta _ {e}}$

En la mayoría de los casos, con una precisión suficiente para cualquier aplicación práctica, se utiliza un valor redondeado de 683 lm/W. Más adelante en las ecuaciones lo usaremos. $K_{m}$

Fuentes de radiación en general

Si la radiación ocupa una porción del espectro de un tamaño finito, entonces la expresión para tiene la forma $k$

{\displaystyle K=683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi_{e,\lambda}(\lambda)V(\lambda)d\lambda} {\Phi _{e))))

o su equivalente:

K=683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi_{e,\lambda}(\lambda)V(\lambda)d\lambda} {\int \limits _{0}^{\infty}\Phi _{e,\lambda}(\lambda)d\lambda)).

Aquí está la densidad espectral del valor definido como la relación del valor por pequeño intervalo espectral entre y al ancho de este intervalo: ${\ estilo de visualización \ Phi _ {e, \ lambda} (\ lambda)}$ ${\ estilo de visualización \ Phi _ {e},}$ ${\ Displaystyle d \ Phi _ {e} (\ lambda),}$ $\lambda$ $\lambda +d\lambda ,$

\Phi_{e,\lambda}(\lambda)={\frac {d\Phi_{e}(\lambda)}{d\lambda)).

En consecuencia, para la salida de luz, la relación se vuelve verdadera:

\eta =683\cdot {\frac {\int \limits _{380~nm}^{780~nm}\Phi _{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda }{\int \limits _{0}^{\infty}\Phi _{e,\lambda}(\lambda)d\lambda}}\cdot \eta _{e}.

Ejemplos

Tipo de fuente	Eficacia luminosa (lm/W)	Salida de luz relativa [4]
Lámpara incandescente 100 W	13.8 [5]	2,0%
Lámpara incandescente 200 W	15.2 [6]	2,2%
Lámpara halógena 100W	16.7 [7]	2,4%
Lámpara halógena 200 W	17.6 [6]	2,6%
Lámpara halógena 500W	19.8 [6]	2,9%
estrellas del kremlin	22 [8]	3,2%
Lámparas de proyección de películas	35 [9]	5,1%
LED	10 - 300 [10] [11] [12] [13] [14]	1.5-40%
lámpara de arco de xenón	30–50 [15] [16]	4.4–7.3%
Lámpara fluorescente	40-104 [17]	6-15%
lámpara de azufre	100	14,6%
Lámpara de descarga de sodio de alta presión	85-150 [6] [18]	12-22%
Lámpara de descarga de sodio de baja presión	100-200 [6] [18] [19]	15-29%
Muestras prometedoras de LED blancos con parámetros récord	249 [20] , 254 [21] , 276 [22]	36%, 37%
Máximo teórico para una fuente de luz verde monocromática de 540 THz (longitud de onda 555,016 nm )	683 (exactamente) [23]	99.9997%
Máximo teórico para una fuente de luz verde monocromática de 555 nm	683.002	100 %

Aunque el Sol no consume energía del exterior, sino que emite luz solo debido a fuentes de energía internas, a veces todavía se le atribuye el valor de la producción de luz. Habiéndolo definido en este caso como la relación entre el flujo luminoso emitido por el Sol y la potencia liberada en él , se obtiene un valor igual a 93 lm/W [24] .

Véase también

Eficacia luminosa de la radiación.

Notas

↑ Salida de luz. Archivado el 29 de febrero de 2012 en el artículo Wayback Machine - Encyclopedia of Physics .
↑ Libro de referencia sobre ingeniería de iluminación / Ed. Aizenberg Yu. B. - M. : Energoatomizdat, 1983. - 472 p.
↑ Ver el artículo de Kandela para más detalles .
↑ Relación entre la eficacia luminosa y el valor máximo teórico, es decir, 683.002 lm/W.
↑ Bombillas: Gluehbirne.ch: Philips Standard Lamps (alemán) . Consultado el 1 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2012. (indefinido)
↑ 1 2 3 4 5 Catálogo de productos Philips Archivado el 15 de julio de 2011 en Wayback Machine (alemán)
↑ Osram halogen (alemán) (PDF) (enlace no disponible) . www.osram.de _ Fecha de acceso: 28 de enero de 2008. Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2007.
↑ TSB: Estrellas del Kremlin // Gran enciclopedia soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
↑ Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, Part I (enlace inaccesible) (1996). Consultado el 16 de abril de 2006. Archivado desde el original el 1 de junio de 2012. (indefinido)
↑ Klipstein, Donald L. Los LED más brillantes y eficientes y dónde conseguirlos . Sitio Web de Don Klipstein . Fecha de acceso: 15 de enero de 2008. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. (indefinido)
↑ Cree lanza el nuevo LED de potencia de la serie XLamp 7090 XR-E, ¡el primer LED de 160 lúmenes! (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 1 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. (indefinido)
↑ Luxeon K2 con TFFC; Ficha técnica DS60 (PDF) (enlace no disponible) . Philips Lumileds . Consultado el 23 de abril de 2008. Archivado desde el original el 17 de enero de 2009. (indefinido)
↑ Cree rompe la barrera de eficacia de 200 lúmenes por vatio (enlace no disponible) . [Cree]. Consultado el 8 de febrero de 2010. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. (indefinido)
↑ Cree First to Break 300 Lumens-Per-Watt Barrier . Fecha de acceso: 26 de enero de 2015. Archivado desde el original el 26 de enero de 2015. (indefinido)
↑ Información técnica sobre lámparas (pdf). Bloques de construcción ópticos . Consultado el 14 de octubre de 2007. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2007. (indefinido) Tenga en cuenta que la cifra de 150 lm/W dada para las lámparas de xenón parece ser un error tipográfico. La página contiene otra información útil.
↑ Catálogo de lámparas y balastos Sylvania de OSRAM . — 2007.
↑ TSB: salida de luz // Gran Enciclopedia Soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
↑ 1 2 ¿LED o Neón? Una comparación científica (enlace descendente) . Consultado el 1 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 9 de abril de 2008. (indefinido)
↑ ¿Por qué los rayos son de color? (excitaciones de gas) . Fecha de acceso: 1 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. (indefinido)
↑ Narukawa Y. et al. Diodos emisores de luz blanca con una eficacia luminosa súper alta // J. Phys. D: aplicación Física. - 2010. - Vol. 43, núm. 35 . -doi : 10.1088 / 0022-3727/43/35/354002 .
↑ Cree establece un nuevo récord de rendimiento de I+D con un LED de potencia de 254 lúmenes por vatio Archivado el 17 de junio de 2012 en Wayback Machine - Cree, Inc. Comunicado de Prensa 12 de abril de 2012
↑ Noticias de Cree: Cree establece un nuevo récord de rendimiento en I+D con un LED de potencia de 276 lúmenes por vatio . Consultado el 24 de noviembre de 2013. Archivado desde el original el 18 de enero de 2014. (indefinido)
↑ Por definición de la candela en el Sistema Internacional de Unidades (SI)
↑ Salida de luz del sol Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine - Adaptado de la publicación del prof. P. Marx de la revista "Licht"

Cantidades de luz
energia luminosa Flujo de luz Brillo El poder de la luz Luminosidad iluminación iluminación espacial iluminación exposición a la luz Exposición a la luz espacial Densidad volumétrica de la energía luminosa. Brillo integral Densidad volumétrica de la energía luminosa. Densidad de volumen de la intensidad de la luz. Brillo equivalente