حساب شدة الإضاءة واللوكس: القوانين والطريقة العملية

وفقًا لمعادلة حساب شدة الإضاءة، يجب قسمة التدفق الضوئي (كمية الضوء المنبعثة من مصدر ضوئي)، والذي يُقاس باللومن، على مساحة السطح. وحدة قياس شدة الإضاءة هي اللوكس؛ في الواقع، يُحدد اللوكس مدى سطوع السطح. سيساعدك شراء منتجات الإضاءة من شركة شاهشراغ للصناعات الضوئية على تحقيق السطوع المطلوب في أي مكان.

ما هي شدة الضوء؟

شدة الإضاءة هي كمية الضوء المنبعثة من مصدر ضوئي على سطح معين. ببساطة، تشير شدة الإضاءة إلى مدى سطوع المكان. تشمل العوامل المؤثرة على شدة الإضاءة نوع منتج الإضاءة، مثل أنواع المصابيح، ومصابيح LED، وغيرها، وموقع التركيب، وما إلى ذلك. حامل LED والمسافة من مصدر الضوء المشار إليه.

وحدة قياس الإضاءة في النظام الدولي للوحدات هي اللوكس. كلما زادت قيمة اللوكس، زادت كمية الضوء الساقط على السطح، وبالتالي زادت إضاءة البيئة. تُستخدم أحيانًا وحدة أخرى لقياس الإضاءة وهي الفوتون، والتي تساوي 10000 لوكس.

الصيغة الرئيسية لحساب الإضاءة

صيغة حساب شدة الإضاءة هي كما يلي:

اللوكس = التدفق الضوئي (لومن) / مساحة السطح (متر مربع)

• E = Φ / A

هـ: شدة الإضاءة (لوكس)

Φ: التدفق الضوئي (لومن)

أ: مساحة السطح (متر مربع)

طرق حساب اللوكس

لحساب شدة الإضاءة (اللوكس)، تُستخدم الطرق التالية:

طريقة النقطة لحساب اللوكس

في طريقة النقطة، تتناسب شدة الضوء عكسياً طردياً مع مربع المسافة من مصدر الضوء. أي أنه كلما ابتعدنا عن مصدر الضوء، تقل شدة الضوء بمقدار مربع المسافة. تُستخدم هذه الطريقة لحساب شدة الضوء عند نقطة محددة.

طريقة لومين باستخدام فهرس الفضاء

في طريقة اللومن، باستخدام مؤشر الفضاء، يتم أخذ تأثير أبعاد البيئة وارتفاع تركيب الأضواء في الاعتبار.

في المعادلات المذكورة أعلاه، يُمثل L طول الغرفة، وW عرضها، وh ارتفاع المصابيح عن سطح العمل. تُستخدم اليوم جداول جاهزة لحساب كمية الضوء التي يُنتجها المصباح بدقة في مختلف المساحات. تُصمم هذه الجداول بناءً على نوع المصباح، وحجم الغرفة، ولون الجدران والسقف.

طريقة لومن باستخدام التقسيم الإقليمي

تُعد طريقة Lumen باستخدام تقسيم المناطق طريقة أكثر دقة وأحدث لحساب اللوكس، والتي تعتمد على تقسيم المساحة إلى مناطق مختلفة.

في هذه الطريقة، من خلال حساب نسب مساحة الغرفة (RCR) ومساحة السقف (CCR) ومساحة الأرضية (FCR) وباستخدام جداول معامل الكسب المقابلة، يمكن حساب شدة الإضاءة (لوكس) باستخدام صيغة شدة الضوء.

جدول معياري لشدة الإضاءة

مقياس اللوكس؛ أداة لقياس شدة الضوء

لقياس شدة الضوء مباشرةً، تُستخدم أجهزة تُسمى مقاييس اللوكس. هذه الأجهزة صغيرة الحجم وسهلة الحمل، وتستخدم مسبارها أو مستشعرها لقياس كمية الضوء وعرض النتيجة على شاشة. تتوفر مقاييس اللوكس بنوعين: تناظري (بمؤشر) ورقمي (بشاشة عرض رقمية). يُسرّع استخدام هذه الأداة العمل ويُغني عن حساب معادلة شدة الضوء.

كيف يعمل جهاز قياس الإضاءة (لوكس)؟

أجهزة قياس شدة الإضاءة (اللوكس) أشبه بعين إلكترونية تقيس كمية الضوء. تتكون هذه الأجهزة من ثلاثة أجزاء رئيسية: مستشعر يستقبل الضوء، ومعالج يُعالج المعلومات، وشاشة عرض تُظهر النتيجة. عندما يسقط الضوء على المستشعر، يُحوله الجهاز إلى رقم ويعرضه على الشاشة لنتمكن من معرفة مدى سطوع البيئة المحيطة.

لقياس كمية الضوء بدقة، يجب وضع جهاز قياس الإضاءة (اللوكس) على السطح المراد قياسه. من المهم ألا تسقط أي ظلال على الجهاز وأن يكون مستوياً تماماً وأفقياً على السطح. إذا كان الجهاز مائلاً، فسيكون القياس غير دقيق.

تطبيقات مقياس الإضاءة

إلى جانب قياس السطوع، تتمتع أجهزة قياس الإضاءة (اللوكس) بقدرات أخرى تجعلها أدوات بالغة الأهمية. ومن أهم استخداماتها ما يلي:

• قياس الضوء الأبيض والملون: يمكن لأجهزة قياس اللوكس قياس شدة الضوء بدقة من مصادر الضوء المختلفة، بما في ذلك الضوء الأبيض والألوان المختلفة.
• إمكانية تسجيل البيانات: تستطيع بعض أجهزة قياس الإضاءة تسجيل التغيرات في الإضاءة مع مرور الوقت وعرضها على شكل رسوم بيانية. ويمكن عرض هذه البيانات على جهاز كمبيوتر لإجراء المزيد من التحليلات.
• قياس درجة الحرارة: تحتوي بعض أجهزة قياس الإضاءة على مستشعر حرارة يُسمى المزدوجة الحرارية، والذي يقيس درجة الحرارة بالإضافة إلى الضوء. وتحدد هذه الخاصية تأثير درجة الحرارة على شدة الإضاءة.
• تقدير انعكاسية الأسطح: يمكن لأجهزة قياس الإضاءة (اللوكس) حساب كمية الضوء المنعكس من سطح ما. وللقيام بذلك، يجب وضع جهاز القياس مرتين في نفس النقطة، ولكن بزوايا مختلفة بالنسبة للسطح. ثم، بقسمة القيمة الثانية على القيمة الأولى، يمكن حساب كمية الضوء المنعكسة التقريبية.

الخلاصة: صيغة لحساب الإضاءة

الإضاءة هي كمية الضوء الساقط على سطح ما، وتُقاس بوحدة اللوكس. وتُحسب الإضاءة بقسمة التدفق الضوئي على مساحة السطح. توجد طرق مختلفة لحساب الإضاءة، منها طريقة النقطة، وطريقة اللومن باستخدام مؤشر المسافة، وطريقة اللومن باستخدام قسمة المساحة.

يُعدّ مقياس اللوكس أداةً لقياس شدة الضوء مباشرةً، ويمكن استخدامه لحساب كمية الضوء في بيئات مختلفة. ولضمان الجودة المثلى لنظام الإضاءة، يُنصح بشراء المنتجات البصرية من متاجر وتجار موثوقين. شركة شاه شيراج للصناعات الضوئيةيتم إنتاجها وفقًا للمعايير الدولية.

الأسئلة الشائعة حول حساب صيغة شدة الضوء

كيف يختلف التدفق الضوئي عن شدة الإضاءة؟

التدفق الضوئي هو كمية الضوء التي ينتجها مصدر الضوء؛ لكن شدة الإضاءة تشير إلى كمية الضوء التي تسطع على سطح معين.

ما هي العوامل التي تعتمد عليها شدة الضوء؟

تعتمد شدة الضوء على عوامل مثل المسافة من مصدر الضوء، وزاوية السقوط، وانعكاس الضوء من الأسطح المحيطة.

ما فائدة صيغة شدة الإضاءة في تصميم أنظمة الإضاءة؟

عند تصميم أنظمة الإضاءة، نحتاج إلى معرفة كمية الضوء التي تنتجها المصابيح على مسافات مختلفة. وباستخدام هذه المعادلة، يستطيع المصممون حساب عدد مصادر الإضاءة وقوتها بناءً على المساحة المطلوبة لإنشاء إضاءة موحدة ومعيارية.

هل يمكن حساب شدة الإضاءة باستخدام وحدات اللوكس؟

نعم. اللوكس وحدة قياس لشدة الضوء على سطح ما. لتحويل الواط إلى لوكس، يجب مراعاة خصائص مصدر الضوء (بما في ذلك التدفق الضوئي أو اللومن) والمسافة إلى السطح. على الرغم من أن صيغة شدة الإضاءة تُقاس بالواط لكل متر مربع، إلا أنه يمكن تحويلها إلى لوكس باستخدام عوامل إضاءة أخرى.