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그림처럼 완전 확산형 조명기구가 설치되어 있다. 광원의 광도와 A점 수… | 전기기사 실기 2019년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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그림처럼 완전 확산형 조명기구가 설치되어 있다. 광원의 광도와 A점 수평면 조도를 계산하시오. (단, 조명기구 전광속은 18,500[lm]이다.)

(배치: 광원이 천장에 있고 그 바로 아래에서 수평으로 8[cm] 떨어진 A점. 광원의 수직거리(높이)는 6[cm]. 광원-A를 잇는 사거리 R, A점 입사각 θ.)

(1) 광원의 광도를 구하시오.
(2) A점 수평면 조도를 구하시오.
문제이미지
해설
(1) 완전 확산형(균등 점광원)의 광도는 전광속을 4π로 나눈 값이다.
I=F4π=18,5004π=1,472.18I = \dfrac{F}{4\pi} = \dfrac{18{,}500}{4\pi} = 1{,}472.18 [cd]

(2) 사거리 R=62+82=10R = \sqrt{6^2 + 8^2} = 10 [cm]. 수평면 조도는 입사각 코사인 법칙으로 구하며, 수평면 법선이 연직이므로
Eh=IR2cos(90θ)=IR26RE_h = \dfrac{I}{R^2}\cos(90^\circ - \theta) = \dfrac{I}{R^2}\cdot\dfrac{6}{R}.
Eh=1,472.18(62+82)2×662+82=8.83E_h = \dfrac{1{,}472.18}{\left(\sqrt{6^2+8^2}\right)^2}\times \dfrac{6}{\sqrt{6^2+8^2}} = 8.83 [lx]


[해설]

완전 확산형(균등 점광원)은 모든 방향으로 광도가 같으므로 광도는 전광속을 4π(입체각)로 나눈 값이 된다.

A점은 광원 바로 아래가 아니라 옆으로 떨어져 있으므로, 조도는 거리제곱에 반비례하는 것에 더해 입사각의 코사인을 곱하는 입사각법칙을 적용해야 한다.

사거리 R은 수평거리 8[cm]와 수직거리 6[cm]의 피타고라스 합인 10[cm]이고, 코사인값은 수직거리÷사거리 비로 대입한다.

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