SUBIECTE EXAMEN PARTIAL - 14.04.2014

CURS LUMINOTEHNC

Conf. dr. ing. Hrisia Moroldo

PRECIZRI IMPORTANTE!

negru ntrebri pentru care se acord maxim nota 8. Pe foaia cu subiecte vor fi maxim 8

ntrebri de acest gen, fiecare raspuns corect fiind punctat cu 0,75 ceea ce nseamn 6 puncte. Dac

se rspunde corect la cele 8 ntrebri, studentul primete din oficiu 2 puncte, punctajul fiind 8. In

cazul in care nu se rspunde corect la toate cele 8 ntrebri, studentul nu primete din oficiu cele

dou puncte, fiind punctat cu 0,75 puncte fiecare raspuns corect (1 raspuns corect=0,75p; 2

rspunsuri corecte =1,5p; 3 rspunsuri corecte =2,25p; 4 rspunsuri corecte =3p; 5 rspunsuri

corecte =3,75p; 6 rspunsuri corecte =4,5p; 7 rspunsuri corecte =5,25p; 8 rspunsuri corecte =6 p

(+2p)).

rou ntrebri pentru nota 9. Va fi o singur ntrebare de acest gen pe foaia cu subiecte. Se

acord un singur punct care se va aduga celor 8 puncte acumulate anterior.

verde ntrebri pentru nota 10. Va fi o singur ntrebare de acest gen pe foaia cu subiecte.

Se acord un singur punct care se va aduga celor 9 puncte acumulate anterior.

Studentii care vor raspunde corect la minim 8 intrebari din totalul de 10 intrebri, vor

primi dou puncte din oficiu.

FIECARE RASPUNS TREBUIE S FIE CORECT I COMPLET PENTRU A FI PUNCTAT!!!!.

n cazul n care rspunsul nu este complet i/sau nu este exprimat clar i n limbaj tehnic

nu se va acorda niciun punct pentru acel rspuns.

PUNCTAJ MAXIM -10 puncte- nota 10

PUNCTAJ MINIM pentru degrevare 5 puncte nota 5

Nu se admite depirea timpului total acordat, acesta fiind de MAX. 45 min.

Nu se admite ntrzierea n sala de examen.

Este obligatorie prezentarea unui act de indentitate (BI sau CI) la intrarea in sala de examen.

ASTEPT DIN PARTEA DVS. ORICE OBSERVAIE PERTINENT LEGAT DE EXAMENUL PARIAL (MOD

DESFURARE, CONTINUT INTREBRI ETC.).

V DORESC SPOR LA LUCRU I BAFT!

1) Definii radiaia electromagnetic.

Radiaia electromagnetic reprezint emisia i propagarea n spaiu a unor particule nsoite de un transport de energie. Radiaia electromagnetic este caracterizat

de o lungime de und sau de o frecven.

unde:

- lungimea de und [nm]; v - viteza de propagare a undei in mediul respectiv[m/s ]

f - frecvena [Hz] ;

T - perioada [s] .

2) Ce este frecvena i care este unitatea de msur?

Frecvena reprezint numrul de repetri ale unui fenomen periodic n unitatea de timp.

Unitatea de msur a frecvenei n Sistemul Internaional este denumit hertz, iar

simbolul folosit este Hz

3) Ce este lungimea de und i care este unitatea de msur?

Lungimea de und este distana, n direcia propagrii, ntre dou puncte succesive ale undei. Unitatea de msur este metrul

4) Definii radiaia optic.

Radiaia optic este o radiaie electromagnetic ale crei lungimi de und sunt

cuprinse ntre 1nm (razele X) i 1mm (undele radio) .

5) Unde este situat spectrul vizibil n domeniul undelor electromagnetice? Spectrul vizibil depinde de cantitatea de flux luminos care cade pe retin i este mginit la partea superioar de spectrul infrarou(800nm), iar la partea inferioar de spectrul ultraviolet(400nm)

6) Care sunt limitele superioare i inferioare ale spectrului vizibil?

punctul 5

7) Definii radiaia luminoas. Care este sinonimul pentru radiaia luminoas?

Radiaia luminoas sau radiaia vizibil este o radiaie optic care produce o

senzaie vizual

8) Facei o clasificare a radiaiilor vizibile.

Radiaiile luminoase pot fi clasificate n radiaii monocromatice i radiaii

complexe. 9) Definii radiaia monocromatic.

O radiaie monocromatic este o radiaie emis ntr-un interval extrem de ngust al spectrului vizibil i are o singur lungime de und sau o singur frecven

10) Definii radiaia complex.

Radiaia complex este compus din mai multe radiaii monocromatice,

compoziia acesteia fiind indicat prin spectrul su

11) Ce este densitatea spectral? Menionai unitatea de msur.

Densitatea spectral sau repartiia spectral X este definit ca fiind raportul dintre o

mrime energetic sau luminoas dX () emis ntr-un interval de lungime de und dce

conine lungimea de und i acest interval.

Unitatea de msur este W/m

. 12) Care este diferena dintre densitatea spectral i repartiia spectral?

Termenul de repartiie spectral este folosit n cazul n care mrimea energetic sau luminoas considerat este emis ntr-un interval larg al spectrului vizibil i nu pe o singur lungime de und.

13) Definii densitatea spectral a fluxului energetic.

14) Ce este spectrul luminos al sursei de lumin?

Reprezentarea grafic a densitii spectrale sau a repartizrii spectrale a fluxului

energetic (a puterii radiante P) este numit spectru luminos. Spectrul luminos caracterizeaz o surs de lumin ( lamp)

15) Facei o clasificare a spectrelor luminoase. Dai exemple.

3 tipuri de spectre luminoase: cu emisie continu pe ntregul spectru vizibil (spectru continuu), cu emisie pe anumite lungimi de und (spectru de raze),

spectre care prezint cele dou caracteristici simultan. 16) Definii eficacitatea luminoas relativ spectral a unei radiaii monocromatice .

Eficacitatea luminoas relativ spectral a unei radiaii monocromatice de lungime de

und este raportul dintre fluxul energetic de lungime de und m i fluxul

energetic de lungime de und , 17) Ce este vederea fotopic?

n timpul zilei, la niveluri mari ale iluminrii, conurile (celule prezente n structura ochiului uman, sensibile la niveluri mari ale iluminrii) devin active fcnd posibil vederea fotopic.

18) Ce este vederea scotopic? Vederea scotopic este posibil n condiiile n care ochiul uman este adaptat la niveluri mici ale iluminrii, bastonaele (celule prezente n structura ochiului sensibile la niveluri sczute ale iluminrii) devenind active.

19) Ce este vederea mezopic? Vederea mezopic este vederea intermediar ntre vederea scotopic i cea fotopic, atunci cnd cele dou tipuri de celule, conurile i bastonae sunt active n acelai timp.

20) Care sunt radiaiile monocromatice care impresioneaz cel mai mult vederea uman n

timpul zile i n timpul nopii? Care este valoarea eficacitii luminoase relative spectrale n

cele dou situaii?

in timpul zilei radiatii de 550 nm, eficacitate de 0.995

in timpul noptii radiatii de 500 nm, eficacitate de 0.997

21) Definii fluxul energetic, precizai unitatea de msur, simbolul i dai un sinonim pentru

acest mrime energetic.

Fluxul energetic ( e ) sau puterea radiant ( P ) reprezint puterea emis,

transmis sau primit sub forma de radiaie. Unitatea de msur este watul(W)

22) Definii intensitatea energetic, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi.

Intensitatea energetic a unei surse ntr-o direcie dat, I e este definit ca

raportul dintre fluxul energetic de emis ntr-un unghi solid infinit mic dconinnd

directia dat i acest unghi: Unitatea de masura: W/sr

23) Definii iluminarea energetic, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi.

Iluminarea energetic ntr-un punct al unei suprafee, E e este definit ca fiind

raportul dintre fluxul energetic de primit de un element de suprafa infinit mic de arie

dA i aceast arie: Unitatea de masura: W/m2

24) Definii emitana energetic, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi.

Emitana energetic ntr-un punct a unei suprafee, M e este definit ca fiind

raportul dintre fluxul energetic de emis de un element de suprafa infinit mic de arie

dA i aceast arie: Unitatea de masura: W/m2

25) Definii luminana energetic, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi. Luminana energetic ntr-o direcie dat, ntr-un punct considerat al unei

suprafee reale sau fictive, L e este definit prin relaia:

d e fluxul energetic emis ntr-un unghi solid infinit mic dce conine direcia considerat;

dA - aria elementului de suprafa infinit mic ce conine punctul considerat;

- unghiul format ntre normala la suprafa n punctul considerat i direcia de propagare;

d- unghi solid infinit mic ce conine direcia considerat.

Unitatea de masura: W/m2*sr sr-steradiani

25) Definii fluxul luminos, precizai unitatea de msur i simbolul utilizat. Fluxul luminos reprezint puterea emis n spectrul vizibil

Unitatea de msur a fluxului luminos n SI este lumenul (lm)

26) Definii lumenul i precizai care este motivul pentru care fluxul luminos nu este mrime

fundamental n tehnica iluminatului.

Lumenul este definit ca fiind fluxul luminos emis ntr-un unghi solid infinit mic

de ctre o surs de lumin punctual avnd o intensitate luminoas de 1 candel.

Etalonul de 1 lumen nu a putut s fie elaborat.

28) Definii intensitatea luminoas, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi. Intensitatea luminoas a unei surse de lumin, ntr-o direcie dat, notat I, este

definit ca fiind raportul dintre fluxul luminos, d, emis de o surs de lumin ntr-un

unghi solid infinit mic dce conine direcia dat i acest unghi:

Unitatea de masura: candela (cd)

29) Definii candela. Candela este intensitatea luminoas ntr-o direcie dat, a unei surse care emite o radiatie monocromatic de frecven 540x1012hz i a crei intensitate energetic n aceast

direcie este de 1/ 683W / sr

(1cd) (1lmsr-1)

30) Definii intensitatea luminoas medie i intensitatea medie sferic. Intensitatea luminoas a unei surse de lumin, ntr-o direcie dat, notat I, este

definit ca fiind raportul dintre fluxul luminos, d, emis de o surs de lumin ntr-un

unghi solid infinit mic dce conine direcia dat i acest unghi: Dac se nlocuiesc valorile infinit mici ale mrimilor folosite prin valorile finite

ale acestora, se obine intensitatea luminoas medie: Intensitatea medie sferic a unei surse de lumin se definite ca raportul dintre

fluxul luminos total al unei surse i unghiul solid de 4steradiani:

31) Cum se definete direcia intensitii luminoase n spaiu? Intensitatea luminoas se reprezint ca un vector, aceasta fiind caracterizat de origine, direcie i sens. Originea intensitii luminoase se gsete n centrul fotometric al sursei de lumin sau al corpului de iluminat. Direcia intensitii

luminoase n spaiu este definit cu ajutorul a dou unghiuri: si

32) Reprezentai grafic intensitatea luminoas i precizai pe sch em cele dou unghiuri de

definiie.

33) Definii suprafaa de distribuie a intensitilor luminoase ce caracterizeaz un corp de

iluminat sau o surs de lumin.

Locul geometric al vrfurilor vectorilor intensitate luminoas ce caracterizeaz o surs de lumin (sau un corp de iluminat)

34) Definii volumul fotometric al unui corp de iluminat sau al unei surse de lumin. Suprafaa de distribuie a intensitilor luminoase definete n spaiu un volum denumit corpul fotometric al sursei de lumin sau a corpului de iluminat.

35) Cum se obin curbele fotometrice ale unui corp de iluminat?

Secionnd corpul fotometric cu un plan C 0 ce formeaz un unghi diedru cu planul de referin dat de productor, se obine o curb denumit curba de distribuie a

intensitii luminoase (CDIL) sau curb fotomertric.

36) Cnd un corp de iluminat are o distribuie simetric i cte curbe fotometrice sunt necesare

pentru a descrie modul n care acesta distrbuie fluxul luminos?

Dac corpul fotometric este un corp de revoluie, curba de distribuie a intensitii luminoase obinut este simetric dup o ax de simetrie. Pentru a descrie modul n care un corp de iluminat distribuie fluxul luminos este nevoie de o singur curb de distribuie a intensitilor luminoase.

37) De cte curbe fotometrice este nevoie pentru a descrie distribuia luminoas a unui corp de

iluminat al crui corp fotometric nu este unul de revoluie? Cu ct productorul de corpuri de iluminat furnizeaz mai multe CDIL, cu att

descrierea modului n care corpul de iluminat distribuie lumina este mai exacta.

38) Cum se cheam echipamentul utilizat pentru determinarea curbelor fotometrice ale unui

corp de iluminat?

Ridicarea curbei de distribuie a intensitilor luminoase n coordonate polare se

face, n laborator, cu ajutorul unui aparat numit goniofotometru

39) Se dau curbele fotometrice din figura alturat ce caracterizeaz un corp de iluminat echipat

cu 4 surse de lumin tubulare fluorescente, fiecare surs avnd un flux luminos de 1150lm.

Determinai intensitatea luminoas a crei direcie este definit de unghiurile i

40) Care este relaia de calcul a intensitii luminoase reale a unui corp de iluminat lund n

consideraie intensitatea luminoas a aceluiai corp de iluminat echipat cu o surs etalon al

crui flux este de 1000 lm.

41) Definii iluminarea, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul acestei mrimi.

Iluminarea E , ntr-un punct al unei suprafee elementare de arie dA, este definit ca

fiind raportul dintre fluxul luminos dreceptat de acea suprafa i aria suprafeei

elementare: Unitatea de msur este luxul (lx)

42) Definii luxul. Luxul reprezint iluminarea produs pe o suprafa a crei arie este de 1m2 de un flux luminos de 1lumen, repartizat uniform pe aceast suprafa.

(1lux) (1lumenm2)

43) Definii iluminarea medie.

Iluminarea E , ntr-un punct al unei suprafee elementare de arie dA, este definit ca

fiind raportul dintre fluxul luminos dreceptat de acea suprafa i aria suprafeei

elementare.

Dac se nlocuiesc valorile infinit mici ale mrimilor cu valorile finite ale acelorai mrimi, se

definete iluminarea medie:

44) Care este aparatul care se utilizeaz pentru msurarea iluminrii?

luxmetru

45) Definii emitana, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul acestei mrimi.

Emitana M , ntr-un punct al unei suprafee elementare de arie dA, este definit

ca fiind raportul dintre fluxul luminos demis de acea suprafa elementar i aria

suprafeei: Unitatea de msur luxul.

46) Definii luminana, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul acestei mrimi.

Luminana este o mrime fotometric perceput de ochiul uman. Luminana,

ntr-un punct al unei suprafee reale sau fictive este:

d- fluxul luminos care se propag ntr-un unghi solid elementar dce conine direcia dat; dA - aria unei suprafee elementare care conine punctul dat;

- unghiul format ntre normal n la aceast suprafa elementar i direcia dat. Unitatea de msur este candela pe metru patrat

47) Definii luminana n funcie de intensitatea luminoas.

dA - aria unei suprafee elementare care conine punctul dat;

- unghiul format ntre normal n la aceast suprafa elementar i direcia dat. Unitatea de msur este candela pe metru patrat

48) Care este aparatul utilizat pentru msurarea luminanei?

luminanmetru

49) Definii energia luminoas, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul acestei

mrimi.

Energia luminoas sau cantitatea de lumin, Q, este definit ca fiind integrala n

raport cu timpul a fluxului luminos , ntr-un timp dat t :

Unitatea de msur este lumen*secunda 50) Definii expunerea luminoas, precizai relaia de calcul, unitatea de msur i simbolul

acestei mrimi. Expunerea luminoas ntr-un punct al unei suprafee reprezint cantitatea de lumin primit de o suprafa elementar ce conine acel punct, ntr-un interval de timp dat, raportat la aria dA a acelui element de suprafa:

H=

=

Unitatea de msur n Sistemul Internaional de uniti este lx secunda , (lx s) .

51) Care sunt modurile de producere a radiaiilor luminoase?

Exist mai multe moduri de producere a radiaiilor vizibile, anume prin: - incandescen: reprezint emisia de radiaii optice prin procesul de radiaie

termica.

- luminiscen: reprezint emisia unei radiaii optice de ctre atomi, molecule, ioni, ca urmare a excitrii particulelor prin diverse mijloace i diverse tipuri de energie,

excluznd agitaia termic.

52) Definii incandescena i explicitai procesul de radiaie termic. Incandescena reprezint emisia de radiaii optice prin procesul de radiaie

termic. Radiaia termic este un proces n care energia radiat este produs ca o consecin a agitaiei termice a particulelor. Particulele elementelor solide sau gazoase,

aflate la o temperatur superioar temperaturii de zero absolut T 273OC se gsesc n micare permanent, viteza de micare depinznd de temperatur. Dac temperatura la

care se gsete elementul solid sau gazos este sub T 600oC , energia radiat este emis n spectrul infrarou, fiind resimit sub form de cldur. Peste aceast valoare a temperaturii, elementele solide sau gazoase vor emite radiaii n spectrul vizibil,

percepute ca lumin.

53) Facei o clasificare a radiatoarelor termice.

Din punctul de vedere al capacitii emisive, raditoarele termice se clasific n dou categorii:

- radiatoare termice ideale,

- radiatoare termice reale, acestea sunt de doua feluir radiatoare gri

-radiatoare selective

54) Ce este corpul negru. Dai un sinonim pentru acesta. Corpul negru este radiator termic ideal care absoarbe complet

toate radiaiile electromagnetice incidente oricare ar fi lungimea lor de und, direcia lor,

precum i starea lor de polarizare.

Corpul negru=radiatorul lui Plank

55) Care este legea lui Planck dup care emite corpul negru nclzit la anumite temperaturi?

Explicitai mrimile care intervin.

Legea lui Planck:

= ( )

(

)

- - densitatea spectral a luminanei energetice n funcie de lungimea de und i de temperatura termodinamic, T ;

- - luminana energetic; 2h

3,741832 W m ;

=

= 1,438786 m K

unde: h=6,626075(44) J s - constanta Plank =299792458m

viteza luminii in vid

K=1,3806504 J constanta lui Boltzman 56) Enunai Legea lui Wien. Legea lui Wien definete legtura dintre temperatura la care este nclzit corpul negru i lungimea de und pe care este emis radiaia, artnd c lungimea de und pe care corpul negru emite un flux luminos maxim este invers proporional cu temperatura sa:

T 2898

57) Facei o clasificare a radiatoarelor termice reale.

Radiatoarele termice reale pot fi:

- radiatoare gri (corpuri gri sau non-selective);

- radiatoare selective (corpuri colorate sau corpuri selective).

58) Ce este luminiscena?

Luminiscena reprezint emisia unei radiaii optice de ctre atomi, molecule, ioni, ca urmare a excitrii particulelor prin diverse mijloace i diverse tipuri de energie, excluznd agitaia termic.

59) Definii descrcarea electric.

Descrcarea electric reprezint trecerea unui curent electric prin gaze sau vapori metalici, prin intermediul unor purttori de sarcin produi i antrenai de cmpul electric ce strbate acest mediu. n urma acestui fenomen se produce o radiaie electromagnetic.

60) Care sunt etapele descrcrii electrice? Descrcarea electric n gaze sau vapori metalici se realizeaz n trei etape distincte:

- descrcarea obscur; - descrcarea luminiscent sau n licrire;

- descrcarea n arc.

61) Explicitai descrcarea obscur.

Descrcarea obscur are loc n interiorul tubului cnd tensiunea aplicat este inferioar tensiunii de rezonan, in acest caz ciocnirile care au loc ntre particulele astfel antrenate de cmpul electric sunt neelastice.

62) Explicitai descrcarea luminiscent sau n licrire. Descrcarea luminiscent sau n licrire are loc n interiorul tubului, pentru o tensiune aplicat ntre cei doi electrozi a crei valoare este superioar tensiunii de rezonan i inferioar tensiunii de amorsare.

63) Explicitai descrcarea n arc.

Descrcarea n arc are loc pentru o tensiune aplicat superioar valorii tensiunii de amorsare, energia de micare a electronilor liberi fiind suficient de mare pentru a smulge electronii periferici ai atomilor de gaz sau vaporilor metalici de pe orbita lor stabil i de a-i transforma n electroni liberi, care vor fi accelerai la rndul lor sub aciunea cmpului magnetic i vor produce alte ionizri.

64) Ce este balastul i ce rol are acesta n circuitul electric n care este montat?

Pentru a limita valoarea curentului prin tub i pentru a stabiliza descrcarea, este necesar ca n circuitul electric s se lege n serie o reactan inductiv. Deci, se prevede un aparat electric numit balast care s mpiedice distrugerea sursei de lumin.

65) Facei o clasificare a balasturilor. Balastul poate fi electromagnetic sau electronic.

66) Care sunt avantajele balastului electronic? Balastul electronic prezint o serie de avantaje, cum ar fi: reducerea pierderilor prin efect Joule;

creterea eficacitii luminoase a surselor de lumin; creterea duratei de funcionare a surselor de lumin; n cazul anumitor lmpi fluorescente, datorit acestui balast, este posibil

varierea fluxului luminos.

67) Care este procedeul de obinere a radiaiilor optice n urma fenomenului de inducie.

Explicai. Cmpul electric care produce excitarea particulelor fiind generat de un cmp magnetic. Cmpul

magnetic este generat la trecerea unui curent de nalt frecven printr-o bobin de inducie

68) Explicitai modul de producere a radiaiilor luminoase prin electroluminiscen.

Un alt mod de producere a radiaiilor luminoase l reprezint electroluminiscena, produs prin intermediul LED-urilor. Principiul de producere al radiaiilor luminoase pin electroluminiscen const n alturarea a dou materiale semiconductoare tip P i N i realizarea unei jonciuni P-N.

69) Enunai legea fundamental a iluminatului.

Se consider o suprafa oarecare de arie A i un element de suprafa de arie dA care conine punctul P . Se noteaz cu S centrul fotometric al unui corp de iluminat echipat cu o surs de lumin punctual ce produce n acel punct o anumit iluminare p E .

Iluminarea n punctul P se determin cu relaia: =

,unde: - reprezint fraciunea de

flux luminos emis de sursa de lumin i receptat de elementul de suprafa de arie dA Intensitatea luminoas orientat ctre punctul P produce n acel punct iluminarea

i este definit cu relaia: =

,unde reprezint elementul de unghi solid n care

este emis fluxul luminos d

Legea fundamental a iluminatului: =

70) Deducei legea fundamental a iluminatului.

Se consider o suprafa oarecare de arie A i un element de suprafa de arie dA care conine punctul P . Se noteaz cu S centrul fotometric al unui corp de iluminat echipat cu o surs de lumin punctual ce produce n acel punct o anumit iluminare p E .

Iluminarea n punctul P se determin cu relaia: =

,unde: - reprezint fraciunea de

flux luminos emis de sursa de lumin i receptat de elementul de suprafa de arie dA Intensitatea luminoas orientat ctre punctul P produce n acel punct iluminarea

i este definit cu relaia: =

,unde reprezint elementul de unghi solid n care

este emis fluxul luminos d

Legea fundamental a iluminatului: =

71) Enunai legea cosinusului.

Iluminarea ntr-un punct P produs de un corp de iluminat echipat cu o surs

punctual, variaz direct proporional cu cosinusul unghiului format ntre normala

la suprafaa A n punctul P i direcia intensitii luminoase , distana dintre centrul fotometric al corpului de iluminat i punctul considerat fiind constant.

72) Explicai legea cosinusului. Considernd distana l constant. Exprimnd iluminarea n punctul P , n cele dou cazuri, se obine:

=

=

Fcnd raportul celor dou expresii se obine:

=

ceea ce exprim relaia de proporionalitate dintre iluminarea punctual i cosinusul

unghiului .

73) Enunai legea inversului ptratului distanei.

Iluminarea ntr-un punct P produs de un corp de iluminat echipat cu o surs punctual, variaz invers proporional cu ptratul distanei dintre centrul fotometric al corpului

de iluminat i punctul considerat, unghiului fiind constant.

74) Explicai legea inversului ptratului. Exprimnd iluminarea punctual n cele dou cazuri i fcnd raportul, se poate constata relaia dintre iluminarea punctual i distana dintre centrul fotometric al corpului de iluminat echipat cu surs de lumin punctual i punctul considerat.

Astfel, dac:

=

=

atunci:

=

Observnd aceast relaie, se constat c iluminarea este invers proporional cu

ptratul distanei l .

75) Enunai legea conservrii fluxului luminos n cele dou forme.

Se poate enuna legea conservrii fluxului luminos ca fiind:

= - fluxul luminos incident; - flux luminos reflectat; - flux luminos absorbit; - flux luminos transmis. Legea conservrii fluxului luminos poate fi exprimat i ntr-o alt form:

=

factor de reflexive

=

factor de absorbtie

=

factor de transmisie

76) Facei o clasificare a reflexiei luminii.

Reflexia poate fi:

perfect regulat sau de oglind difuz regulat (dispersat) mixt difuz;

perfect difuz.

-77) Facei o clasificare a transmisiei luminii.

Transmisia poate s fie: regulat; difuz regulat (dispersat); mixt difuz;

perfect difuz.

78) Enunai legea lui Lambert sub toate formele sale. n cazul suprafeelor perfect difuze este valabil legea lui Lambert:

I( ) = cos I( ) - intensitatea energetic sau luminoas reflectat de un element de suprafa ce face cu normala la suprafa un unghi ;

- intensitatea energetic sau luminoas n direcia normalei . Legea lui Lambert poate fi scris i sub forma:

M Lsau L=

E

unde: M emitanta suprafetei L luminanta suprafetei

factorul de reflexive E ilumnarea suprafetei 79) Deducei relaia dintre fluxul luminos i intensitatea luminoas

Se consider intensitatea luminoas a crei direcie n spaiu este dat de cele dou unghiuri et . Elementul de unghi solid dn care este emis fluxul luminos d, decupeaz pe suprafaa sferei un element de suprafa de arie dA .

Acest element de unghi solid este determinat cu relaia: d

Elementul de suprafa de arie dA a fost obinut trasnd dou planuri orizontale i paralele ntre

ele, planuri care trec prin punctele n care direciile intensitilor luminoase la unghiurile i

dintersecteaz suprafaa sferei i dou planuri verticale care conin axa vertical a sferei i

formeaz cu un plan de referin vertical unghiurile et d. n cazul n care corpul de iluminat are o distribuie simetric, fluxul luminos este:

sin

80) Determinarea fluxului luminos prin metoda grafic Determinarea fluxului luminos prin metoda grafic const n transpunerea curbelor fotometrice din coordonate polare n coordonate rectangulare .

Pentru aceasta, se vor face urmtoarele consideraii: - se consider sistemul de axe de coordonate xOy ; - se noteaz cu S centrul luminos al corpului de luminat echipat cu o surs de lumin punctual;

- se noteaz dvariaia infinit mic a unghiului;

- se noteaz I intensitatea luminoas corespunztoare unghiului ;

- se traseaz un cerc CS,Rde centru S i raz R .

81) Ce este sursa de lumin? Sursa de lumin este un aparat electric care are rolul de a transforma

energia electric n energie radiat n spectru vizibil.

82) Dai un sinonim pentru sursa de lumin.

Sursa de lumina sau lampa.

83) Cum sunt alese sursele de lumin i de ctre cine? Tipul sursei de lumin trebuie s fie ales de ctre proiectantul sistemului de iluminat n scopul realizrii confortului vizual necesar desfurrii activitii sau crerii unui ambient luminos adecvat. Alegerea surselor de lumin se face lundu-se n

consideraie caracteristicile luminotehnice ale acestora.

84) Enumerai minim cinci caracteristici luminotehnice ale surselor de lumin. Precizai simbolul utilizat i unitatea de msur pentru acestea.

Caracteristicile luminotehnice ale surselor de lumin sunt:

fluxul luminos: , unitate de masursa: lm puterea nominala: , unitate de masura: W

eficacitatea luminoas: e, unitate de masura:

culoarea aparent;

temperatura de culoare: redarea culorilor;

85) Ce este fluxul luminos al unei surse de lumin?

Fluxul luminos al unei surse de lumin este fluxul iniial declarat de productorul sursei de lumin, acesta fiind stabilit dup o scurt perioad de funcionare, de regul 100 de ore.

86) Unde este precizat fluxul luminos al unei surse de lumin? Fluxul luminos se precizeaz, de regul, n fia tehnic a sursei de lumin i/sau se marcheaz direct pe surs.

87) Care sunt factorii de care depinde cantitatea de flux luminos emis de o surs de lumin?

Cantitatea de flux emis n spectrul vizibil depinde de modul de producere al radiaiilor luminoase, de caracteristicile constructive ale sursei de lumin, de puterea nominal a acesteia.

88) Care sunt factorii care conduc, n timp, la deprecierea fluxului luminos al unei surse de lumin?

Fluxul lmpii se depreciaz n timp, din cauza mbtrnirii sursei de lumin sau din cauza depunerilor de praf.

89) Definii puterea nominal a surselor de lumin; Precizai si mbolul i unitatea de msur.

Puterea nominal a unei surse de lumin se noteaz cu i reprezint puterea electric absorbit de sursa de lumin din reeaua electric. Unitatea de msur a puterii nominale este watul , W , aceasta fiind precizat n fia tehnic a sursei de lumin sau marcat pe sursa de lumin.

90) Definii eficacitatea luminoas a unei surse de lumin; precizai simbolul i unitatea de msur.

Eficacitatea luminoas, simbol e , a unei surse de lumin se definete ca fiind raportulul dintre

fluxul luminos emis i puterea nominal a sursei . Relaia de calcul a eficacitii luminoase este:

e =

[unitate de masura

]

91) Definii eficacitatea luminoas global a unei surse de lumin; precizai simbolul i unitatea

de msur.

Eficacitatea luminoas global este definita ca fiind raportul dintre fluxul luminos emis de sursa de lumin i puterea electric a ansamblului surs-balast, putere absorbit din reea la funcionarea sursei:

=

[unitate de masusa

]

92) Care este diferena di ntre eficacitatea luminoas i eficacitatea luminoas global a unei surse de lumin.

93) Culoarea aparent a sursei de lumin se refer la: a) culoarea luminoforului, b) culoarea balonului din sticl, a) culoarea luminii emise;

94) Facei o clasificare a surselor de lumin n funcie de culoarea aparent a acestora?

Din punctul de vedere al culorii aparente, sursele de lumin pot fi clasificate n trei grupe, astfel: - surse de lumin care emit o lumin alb-glbuie, nuan cald a luminii; - surse care emit o lumin alb sau neutr; - surse care emit o lumin alb-albstruie, nuan rece a luminii. 95) Cine alege culoarea aparent a surselor de lumin i care sunt factorii n funcie de care se

alege aceasta. Alegerea culorii aparente a sursei se face de ctre proiectant, n funcie de o serie de factori, cum ar fi: activitatea desfurat, materialul de finisaj al obiectivul de iluminat, performana energetic care trebuie realizat.

96) Cum influeneaz culoarea aparent a surselor de lumin performana energetic a unui sistem de iluminat, implicit pe cea a cldirilor?

Culoarea aparent a sursei are influen important asupra confortului visual creat, randamentului muncii, asupra performanei vizuale (este cazul iluminatului exterior), asupra esteticii ncperilor (iluminat arhitectural).

97) Ce influeneaz culoarea aparent a surselor de lumin?

Confortului vizualcreat, randamentului muncii, performana vizuala, estetica incaperilor 98) Cum se pot obine informaii privind culoarea aparent a sursei de lumin?

Informaii despre culoarea aparent a unei surse de lumin sunt obinute cu ajutorul temperaturii de culoare a sursei.

99) Definii temperatura de culoare; precizai simbolul i unitatea de msur.

Temperatura de culoare a sursei de lumin, , este egal cu temperature la care este nclzit corpul negru astfel nct acesta s emit radiaii vizibile avnd aceeai cromaticitate cu cea a sursei de lumin considerate. Unitatea de masura este kelvinul, K.

100) Unde este precizat, marcat temperatura de culoare a unei surse de lumin? Este precizat de productorul de surse de lumin i este dat n fia tehnic a sursei de lumin i/sau marcat direct pe lamp.

101) Precizai care sunt domeniile valorilor temperaturii de culoare care delimiteaz

sursele cu lumin cald, rece i neutr.

Astfel, sursele care emit lumin cald au o temperatur de culoare mai mic de 3500K , cele

care emit o lumin neutr au o temperatur de culoare cuprins ntre3500K 4500K , iar sursele de lumin care emit o lumin rece au o temperatur de culoare superioar valorii de 4500K

102) Definii redarea culorilor ce caracterizeaz o surs de lumin; Redarea culorilor este definit ca fiind efectul sub aspect cromatic al unei surse de lumin asupra obiectelor iluminate, apreciat prin comparaie cu efectul chromatic asupra acelorai obiecte iluminate cu un iluminat de referin.

103) Ce este indicele de redare a culorilor? Precizai simbolul i unitatea de msur. Dai exemple.

Indicele de redare a culorilor este o msur cantitativ a modului n care o surs de lumin este capabil s redea culorile. Indicele de redare a culorilor se noteaz cu R i este adimensional. Valoarea acestuia este cuprins ntre 0 i 100. Dac o surs de lumin are indicele

de redare a culorilor egal cu zero, R 0, nseamn c acea surs de lumin nu red culorile obiectelor, totul fiind perceput n alb i negru.

104) Facei o clasificare a redrii culorilor.

Din punct de vedere al redrii culorilor, sursele pot fi clasificate dup cum urmeaz:

- excelenta: R= 90-100

-foarte buna: R=80-89

-satisfacatoare: R=60-69

-mediocra: R=40-59

-nesatisfacatoare: R=20-39

- R

caracterizeaz o surs de lumin. Pentru obinerea unui confort vizual corespunztor cerinelor utilizatorilor, se recomand utilizarea surselor cu luminan mic, pe ct posibil, i/sau mascarea acestora cu ajutorul unor corpuri de iluminat adecvate.

114) Definii timpul de amorsare; Precizai simbolul i unitatea de msur. Timpul de amorsare, t , este perioada de timp care se scurge de la punerea sub tensiune a sursei

de lumin pn la stabilizarea descrcrii. Timpul de amorsare se msoar n secunde, (s) sau n minute, (min).

115) Definii tensiunea de amorsare; Tensiunea de amorsare reprezint tensiunea care trebuie aplicat ntre electrozii unei surse de lumin cu descrcare n gaz sau vapori metalici necesar pentru amorsarea descrcrii.

116) Definii tensiunea nominal a sursei de lumin; Precizai simbolul i unitatea de msur.

Tensiunea nominal , a unei surse de lumin este tensiunea aplicat acesteia pentru funcionarea n regim stabilizat.

117) Definii temperatura de amorsare; Temperatura de amorsare, caracteristic surselor cu decrcri, este temperatura mediului nconjurtor la care este posibil amorsarea sursei de lumin.

118) Facei o clasificare a surselor de lumin cu incandescen. n funcie de modul de realizare lmpile cu incandescen se pot clasifica n dou grupe: lmpi cu incandescen clasice (LIC) i lmpi cu incandescen cu ciclu regenerativ

119) Facei o clasificare a surselor de lumin care produc radiaii luminoase prin

luminiscen.

luminiscena este produs ca urmare a trecerii unui curent electric prin gaze sau vapori metalici (cmpul electric este produs fie prin descrcare electric n gaze i vapori metalici fie prin inducie) sau ca urmare a trecerii curentului electric printr-o substan (electroluminiscen).

120) Care sunt elementele componente ale lmpii cu incandescen.

Lampa cu incandescen 1) balon de sticl; 2) filament;

3) suport filament;

4) elemente conductoare;

5) tub de vidare;

6) soclu tip Edison 121) Care este principiul de funcionare al lmpii cu incadescen? Radiaiile luminoase sunt produse prin efect termic, vehiculnd energia electric prin filamentul din wolfram, ducand la nclzirea acestuia cu emiterea de radiaii electromagnetice n spectru vizibil i infrarou. Cea mai mare parte a radiaiilor sunt emise n infrarou( cldur) , restul radiaiilor sunt emise n spectrul vizibil.

122) Ce fel de spectru este spectrul luminos al lmpii cu incandescen? Spectrul luminos al lmpii cu incandescen arat o emisie continu n spectrul vizibil 123) Care sunt avantajele i care sunt dezavantajele utilizrii lmpii cu incandescen? Avantaje: lumina cald (T = 2700 kelvin ), confortabil i redarea excelent a culorilor, Dezavantaje: eficacitatea luminoas de aproximativ 8-14 lumeni/watt i durata redus de funcionare de 800 -1000h 124) Precizai caracteristicile luminotehncie principale ale lmpii cu incandescen.

Avantaje: lumina cald (T = 2700 kelvin ), confortabil i redarea excelent a culorilor, Dezavantaje: eficacitatea luminoas de aproximativ 8-14 lumeni/watt i durata redus de funcionare de 800 -1000h

125) De ce sursa cu incandescen va fi scoas din producie? Dezavantaje: eficacitatea luminoas de aproximativ 8-14 lumeni/watt i durata redus de funcionare de 800 -1000h au fcut ca aceast surs de lumin s fie scoas din producie

sursele cu halogen, surse fluorescent compacte i surse cu LED-uri pot nlocui sursa cu incandescen clasic 126) Care sunt elementele componente ale lmpii cu halogen. Dai un sinonim al acestei

surse de lumin. Lampa cu incandescen cu ciclu regenerativ Lampa cu halogen este constituit dintr-un balon vidat realizat din sticl de cuar. n interiorul acestuia introducndu-se un halogen (iod, brom, clor, fluor). Sticla de cuar nu poate fi atinsa cu mna deoarece aceasta reacioneaz cu grsimile, balonul din sticl de cuar se introduce ntr-o anvelop exterioar

127) Care este principiul de funcionare al lmpii cu halogen? Radiaiile luminoase sunt produse prin efect termic, vehiculnd energia electric prin filamentul din wolfram, ducand la nclzirea acestuia cu emiterea de radiaii electromagnetice n spectru vizibil i infrarou. in interiorul balonului de sticl de cuar, se introduce un halogen. Halogenul, la o temperatur de aproximativ 800oC , se combin cu atomii de wolfram evaporai de pe filament, formnd o halogenur.

128) Care sunt caracteristicile luminotehnice principale ale lmpii cu halogen? eficacitatea luminoas crete pn la 22 lumeni/watt

fluxul luminos este mai mare i constant datorit lipsei depunerilor pe balonul de sticl de cuar se realizeaz ntr-o gam variat de puteri:pana la 2000W durata de funcionare: 1000-5000 ore indicele de redare a culorilor R = 100 129) Care sunt domeniile de utilizare ale lmpii cu halogen? iluminatul de accent, iluminatul decorativ, n interiorul cldirilor, magazinele de bijuterii(T>4000K), hoteluri+ restaurante (T

137) Descriei modul de amorsare al lmpii tubulare fluore scente.

Timpul de amorsare al surselor cu descrcri n vapori de mercur la joas presiune difer, n funcie de varianta constructiv. Sursele pentru iluminatul general nu au o

aprindere rapid, amorsarea realizndu-se n 13secunde . Pentru aplicaii speciale, exist surse cu aprindere rapid sau cu amorsare n interiorul surselor de lumin. Temperatura de amorsare a acestor surse poate fi cuprins ntre ( 15oC 75oC )

138) Ce fel de spectru este spectrul luminos al lmpii tubulare fluorescente?

ultraviolet 139) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor tubulare fluore scente. Eficacitatea luminoas: intre 61 si 109 lumeni/watt

Fluxul luminos emis de sursele cu descrcri n vapori de mercur joas presiune este mare comparativ cu sursele cu incandescen Durata de via: 5000-60000 ore Sursele tubulare fluorescente acoper toat gama, valorile temperaturilor de culoare : 2700-6500K 140) Care sunt elementele componente ale lmpii cu descrcri n vapori de mercur la

nalt presiune? balon de sticl dur tapetat la interior de un strat de luminofor care are rolul de a transforma

radiaiile emise n spectru vizibil n radiaii emise n spectru luminos; n interiorul balonului din sticl se gsete tubul de descrcare. n interiorul vidat al tubului de

descrcare se introduce un gaz inert (argon, neon, xenon etc) i o mic cantitate de mercur la nalt presiune. La unul din capetele tubului de descarcare se afl un electrod auxiliar care are rol n amorsarea

lmpii i o rezisten de amorsare. Legarea la reeaua electric se face cu ajutorul soclului 141) Cum se realizeaz amorsarea lmpilor cu descrcri n vapori de mercur nalt

presiune? la punerea sub tensiune a lmpii, are loc o descrcare ntre un electrod principal i electrodul

auxiliar. Mediul din tubul de descrcare se nclzete, iar mercurul, aflat n stare lichid, ncepe s se evapore, scznd rezistena mediului din tub. ntre cei doi electrozi

principali se realizeaz descrcarea n arc si sunt emise radiaii optice. 142) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor cu descrcri n vapori de mercur. eficacitatea luminoas are valori diferite ntre 36 si 61 lumeni/watt

fluxul luminos este mare: 3600-210000 lumeni puteri pana la 2000W; durata de viata: 10000-24000 ore timpul de amorsare este de cca. 5 minute dimensiunile sunt mai mici 143) Care sunt diferenele i asemnrile din punct de vedere constructiv, dintre lampa cu

descrcri n vapori de mercur nalt presiune i lampa cu descrcri n vapori de mercur nalt presiune i adaosuri de halogenuri metalice ?

Diferena const n faptul c n interiorul tubului de descrcare se introduce pe lng mercur i o halogenur (exemplu, iodur de sodiu sau de thaliu). Mediul din tubul de descrcare contribuie la ameliorarea spectrului luminos, lumina sursei devenind mai alb. 144) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor cu descrcri n vapori de mercur cu

adaosuri de halogenuri metalice. aceast surs are caracteristici mbuntite comparativ cu alte surse de lumin: eficacitatea luminoas are valori diferite ntre 72 si 108 lumeni/watt

fluxul luminos este mare: 1800-24000 lumeni puteri pana la 1000W; durata de viata: 5000-20000 ore indicele de redare a culorilor variaz n limitele R = 62 -90

145) Care sunt elementele componente ale lmpii cu descrcri n vapori de sodiu la nalt presiune?

Balonul este realizat din sticl dur, n interiorul balonului de sticl se afl tubul de descrcare din ceramica, n interiorul tubului, se gsete pe lng sodiu i o mic cantitate de

mercur la nalt presiune. Tubul de descrcare este susinut de un suport metalic. Soclu are rolul de a face legtura la reeaua electric

146) Cum se realizeaz amorsarea n cazul lmpii cu descrcri n vapori de sodiu la nalt presiune?

Amorsarea se realizeaz ntre cei doi electrozi situai la capetele tubului de descrcare. Pentru a strpunge mediulrezistent din tub i pentru a declana amorsarea, n circuitul electric de

alimentare cu energie electric a sursei se monteaz n circuitul de alimentare cu energie electric un igniter care are rolul de a produce un vrf de tensiune de la 2000V la 3000V

147) De ce nu este necesar utilizarea luminoforului n cazul lmpilor cu descrcri n vapori de sodiu la nalt presiune?

Se poate remarca c radiaia optic este emis n procent foarte mare n spectrul vizibil pe lungimi de und cuprinse ntre 550nm i 750nm 148) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor cu descrcri n vapori de sodiu la

nalt presiune. eficacitatea luminoas pana la 150 lumeni/watt

fluxul luminos este mare: 3800-130000 lumeni puteri pana la 1000W; durata de viata: 12000-32000 ore timpul de amorsare este de cca. 5 minute dimensiunile sunt mai mici

149) Care sunt elementele componente ale lmpii cu descrcri n vapori de sodiu la joas presiune?

Balonul este realizat din sticl clar, dur. n interiorul acestuia se gsete tubul de descrcare n form de U , la capetele cruia se gsesc doi electrozi. n interiorul tubului vidat se

introduce o mic cantitate de sodiu lajoas presiune . Soclul este de tip baionet i are rolul de a realiza legtura la reeaua electric. 150) Care este motivul pentru care eficacitatea luminoas a lmpii cu descrcri n vapori

de sodiu nalt presiune este foarte mare? Repartizarea uniform a sodiului n tubul de descrcare duce la o descrcare mai stabil, o

eficacitate luminoas mai bun, o meninere mai bun a fluxului luminos n timp 151) Ce fel de spectru este spectrul lmpii cu descrcri n vapori de sodiu nalt presiune? spectrul vizibil care impresioneaz cel mai mult ochiul uman 152) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor cu descrcri n vapori de sodiu la

joas presiune. eficacitatea luminoas pana la 100-206 lumeni/watt

fluxul luminos este mare si constant puteri pana la 130W; durata de viata: 6-18000 ore temperatura de culoare: 1800 K timpul de aprindere este de cca 15min

153) Care sunt elementele componente ale lmpii cu inducie? Balonul din sticl este acoperit la interior cu un strat de luminofor care are rolul de a transforma radiaiile optice emise n spectru ultraviolet n radiaii vizibile. n interiorul balonului vidat se gsesc vapori de mercur i alte gaze inerte. Bobina electromagnetic este introdus ntr-un nveli formnd antena. Bobina este parcurs de un curent obinut prin intermediul unui generator. Legtura ntre generator i bobin este realizat prin cablu coaxial . Antena este introdus ntr-o anvelop central 154) Care este principiul de funcionare al lmpii cu inducie? La trecerea curentului de nalt frecven prin bobina electromagnetic este generat un cmp magnetic ce genereaz un cmp electric. Cmpul electric astfel generat produce descrcarea electric ce are loc n interiorul balonului din sticl, cu producerea de radiaii optice. Datorit faptului c nu mai exist electrozi care s se deterioreze n timp, durata de viaa este mare ajungnd la 60000 de ore 155) Precizai principalele caracteristici ale lmpilor cu inducie. eficacitatea luminoas 65-70 lumeni/watt

fluxul luminos este mare puteri pana la 300W; durata de viata: 60000 ore timpul de aprindere este de 1-3s; temperatura de culoare: 2700-6500 K

156) Enumerai trei dintre avantajele folosirii tehnologiei LED. durat de via foarte mare i, n ultimii ani, de o eficacitate luminoas, de asemenea, foarte mare,ntreinere puin costisitoare a sistemului de iluminat

157) Precizai principalele caracteristici ale LED-urilor. eficacitatea luminoas 20-75 lumeni/watt

puteri pana la 22W; durata de viata: 30000-50000 ore aprinderea este instantanee temperatura de culoare: 2700-6500 K 158) Ce surse de lumin recomandai pentru un birou de dimensiuni relativ mici?

Justificai. lampa tubular fluorescent - confortul vizual trebuie asigurat conform normelor n vigoare, importante fiind performana energetic i costurile de investiie i/sau ntreinere dar i aspectele de natur estetic. 159) Ce surse de lumin recomandai pentru un birou de dimensiuni mari, care deservete

mai multe persoane? Justificai. lampa tubular fluorescent - confortul vizual trebuie asigurat conform normelor n vigoare, importante fiind performana energetic i costurile de investiie i/sau ntreinere dar i aspectele de natur estetic. 160) Ce surse de lumin recomandai pentru iluminatul unui stadion destinat

competiiilor internaionale? Justificai. Lampa cu descrcri n vapori de mercur nalt presiune cu adaosuri de halogenuri metalice pentru caracteristicile sale lumotehnice imbunatatite, flux luminos mare, redare buna a culorilor si puteri de pana la 2000W

161) Ce surse de lumin recomandai pentru o hal industrial? Justificai. lampa tubular fluorescent - Datorit duratei mari de funcionare, aceste surse se recomand pentru spaiile nalte, acolo unde ntreinerea sistemului de iluminat se face cu dificultate din cauza nlimii mari de montare 162) Ce surse de lumin recomandai pentru iluminatul rutier? Justificai. Lampa cu descrcri n vapori de sodiu la joas presiune - n zonele unde redarea culorilor nu este important, apare frecvent fenomenul de cea

163) Ce surse de lumin recomandai pentru o sal de clas? Justificai. lampa tubular fluorescent - confortul vizual trebuie asigurat conform normelor n vigoare, importante fiind performana energetic i costurile de investiie i/sau ntreinere dar i aspectele de natur estetic. 164) Ce surse de lumin recomandai pentru iluminatul aleilor pietonale din parcuri i

grdini? Justificai . Lampa cu descrcri n vapori de sodiu de nalt presiune . redarea culorilor nu este o prioritate,important fiind eficiena energetic a sistemului de iluminat.