optica_iluminación y ley de la iluminación - Soluciones Tics

Ing. Eduardo Cruz Romero
ILUMINACIÓN Y LEY DE LA ILUMINACIÓN
Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta
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Por tanto un foco de 40 watts equivale a 44 candelas o
bujías decimales; uno de 60 watts, a 66 cd o 66 bd.
cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud, contar
Ley de la iluminación o ley inversa del cuadrado. Es
con una iluminación adecuada según la actividad que vayamos
una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz.
a realizar, por ejemplo, hacer ejercicio a plena luz solar por un
Por ejemplo: al colocar un foco de 40 watts a una distancia de
espacio de tiempo no muy grande, resulta benéfico para el
un metro de la superficie de una mesa, se produce una cierta
organismo, sin embargo, leer con los rayos luminosos
iluminación sobre ella. Si después elevamos el foco a una
emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud.
distancia de 2 metros, observamos que la iluminación de la
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las
superficies de los cuerpos, su unidad de medida es el lux (lx).
Un lux es la iluminación producida por una candela o una
bujía decimal sobre una superficie de 1 m2 que se encuentra a
un metro de distancia.
1 𝑙𝑢𝑥 =
1 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎 1 𝑏𝑢𝑗𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙
=
𝑚2
𝑚2
Como sabemos los focos incandescentes con filamento
superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la
anterior, finalmente, si triplicamos la distancia colocando el
foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale
a la novena parte de la inicial. Por tanto, podemos enuncia
dicha ley en los siguientes términos: la iluminación E que
recibe una superficie es directamente proporcional a la
intensidad de la fuente luminosa I, e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la
fuente y la superficie, matemáticamente se expresa como:
de wolframio utilizados en los hogares, producen una
𝐸=
iluminación que depende de su potencia medida en watts. La
equivalencia entre una potencia de una watt en un foco y la
intensidad luminosa producida es aproximadamente igual a:
1 𝑤𝑎𝑡𝑡 = 1.1 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑠 = 1.1 𝑏𝑢𝑗𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙
𝐼
𝑑2
Donde:
E = iluminación expresada en lux (lx).
1
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I = intensidad de la fuente luminosa calculada en
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Ejemplos: LEY DE LA ILUMINACION
candelas (cd).
d = distancia entre la fuente luminosa y la superficie
medida en metros (m).
Ejemplo 1: Calcular la iluminación que produce una
lámpara eléctrica de 300 candelas a una distancia de 2.5
metros.
Datos:
Formula:
E = ¿?
𝐸=
𝐼
𝑑2
I = 300 cd
d = 2.5 m
Sustitución y resultado:
𝐸=
300 𝑐𝑑
(2.5 𝑚) 2
= 48 𝑙𝑢𝑥
Imagen. Ley de la iluminación o ley del cuadrado, al duplicarse la
distancia, la iluminación se reduce ¼ y al triplicarse, la iluminación se reduce
1/9.
Ejemplo 2: La iluminación que produce una lámpara de
alumbrado público es de 3.8 lx a una distancia de 12 m. ¿Cuál
es la intensidad luminosa de la lámpara?
Datos:
Formula:
E = 3.8 lx
𝐸=
𝐼
𝑑2
∴ 𝐼 = 𝐸𝑑 2
2
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d = 12 m
I = ¿?
Sustitución y Resultado:
𝐼 = 3.8
𝑐𝑑
𝑋 (12 𝑚)2 = 547.2 𝑐𝑑
2
𝑚
Ejercicios propuestos:
1. Determine la iluminación producida por una lámpara
eléctrica de 550 cd a una distancia de 5m.
2. ¿Qué iluminación en lx produce un foco de 100 W
sobre una pared que se encuentra a 3 m de distancia?
3. Calcular en watts la intensidad luminosa de un foco
que produce una iluminación de 36.6 lx a una distancia
de 1.5 m.
4. ¿A qué distancia debe colocarse una lámpara eléctrica
de 1000 W para que produzca sobre una superficie una
Física General
Héctor Pérez Montiel
Publicaciones Culturales
iluminación de 100 lx?
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