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지름 40cm 인 완전 확산성 구형 글로브의 중심에 모든 방향의 광도가… | [전기공사기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 19년 1회차
지름 40cm 인 완전 확산성 구형 글로브의 중심에 모든 방향의 광도가 균일하게 110 cd 되는 전구를 넣고 탁상 2m의 높이에서 점등하였다. 탁상 위의 조도는 약 몇 lx 인가? (단, 글로브 내면의 반사율은 40%, 투과율은 50% 이다.)
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해설

완전확산성 구형 글로브 안의 점광원에서 나온 빛은 글로브를 투과해 나가는 몫 외에 내면에서 반사되어 다시 투과되는 몫이 거듭 더해지므로, 글로브를 통과한 뒤의 유효 광도는 I=Iτ1ρI' = \dfrac{I \tau}{1-\rho} 로 구한다. 이 식에서 글로브의 지름은 상쇄되어 나타나지 않으므로 조도 계산에는 쓰이지 않는다.

광도 110cd, 투과율 50%, 반사율 40%를 대입하면 I=110×0.510.491.7cdI' = \dfrac{110 \times 0.5}{1-0.4} \approx 91.7\,\mathrm{cd} 이다.

탁상 높이 2m 지점의 조도는 역제곱법칙에 따라 E=Ih2=91.72223lxE = \dfrac{I'}{h^2} = \dfrac{91.7}{2^2} \approx 23\,\mathrm{lx} 로 계산된다.

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