TEMA 3

Luminotecnia

La luminotecnia es la ciencia que estudia las distintas formas de producción de la luz, así como su control y aplicación.

Sus principales magnitudes son:

FLUJO LUMINOSO: Es la magnitud que mide la potencia o caudal de energía de la radiación luminosa y se define como la potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible, se mide en Lumen (Lm). El flujo luminoso Փ es un índice representativo de la potencia luminosa de una fuente de luz.

Փ = lumen (lm).

 

 EFICACIA LUMINOSA: La eficacia luminosa describe el rendimiento de una lámpara. Se expresa mediante la relación del flujo luminoso entregado, en lumen, y la potencia consumida, en vatios. El valor teórico máximo alcanzable con una conversión total de la energía a 555 nm sería 683 lm/W. Las eficacias luminosas realmente alcanzables varían en función del manantial de luz, pero quedan siempre por debajo de este valor ideal.

INTENSIDAD LUMINOSA: La intensidad luminosa de una fuente de luz en una dirección dada, es la relación que existe entre el flujo luminoso contenido en un ángulo sólido cualquiera, cuyo eje coincida con la dirección considerada, y el valor de dicho ángulo sólido expresado en estereoradianes. Su unidad es la Candela (cd).

 

ILUMINANCIA: La iluminancia es un índice representativo de la densidad del flujo luminoso sobre una superficie. Se define como la relación entre el flujo luminoso que incide sobre una superficie y el tamaño de esta superficie. A su vez la iluminancia no se encuentra vinculada a una superficie real, puede ser determinada en cualquier lugar del espacio. La iluminancia se puede deducir de la intensidad luminosa. Al mismo tiempo disminuye la iluminancia con el cuadrado de la distancia de la fuente de luz (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). Su unidad es el Lux.

 

LUMINANCIA: Mientras que la iluminancia nos describe la potencia luminosa que incide en una superficie, vemos que la luminancia nos describe la luz que procede de esa misma superficie. A su vez dicha luz puede ser procedente de la superficie misma (p.ej. en el caso de la luminancia de lámparas y luminarias). También vemos que la luminancia se encuentra definida como la relación entre la intensidad luminosa y la superficie proyectada sobre el plano perpendicularmente a la dirección de irradiación. Pero es posible que la luz sea reflejada o transmitida por la superficie. En el caso de materiales que reflejan en forma dispersa (mateados) y que transmiten en forma dispersa (turbios), es posible averiguar la luminancia a base de la iluminancia y el grado de reflexión (reflectancia) o transmisión (transmitancia). La luminosidad está en relación con la luminancia; no obstante, la impresión verdadera de luminosidad está bajo la influencia del estado de adaptación del ojo, del contraste circundante y del contenido de información de la superficie a la vista. La luminancia L de una superficie luminiscente resulta de la relación entre la intensidad luminosa I y su superficie proyectada Ap.

L = I / Ap [L] = cd / qm

 

CURVAS FOTOMÉTRICAS: La distribución de las intensidades luminosas emitidas por una lámpara tipo standard, la mostraríamos de una forma general, para un flujo lumionso de 1000 lúmenes. El volumen determinado por los vectores que representan las intensidades luminosas en todas las direcciones, resulta ser simétrico con respecto al eje Y-Y’; es como una figura de revolución engendrada por la curva fotométrica que gira alrededor del eje Y-Y’.

LEY INVERSA DE LOS CUADRADOS: Se ha comprobado que las iluminancias producidas por las fuentes luminosas disminuyen inversamente con el cuadrado de la distancia desde el plano a iluminar a la fuente. Esta ley se cumple cuando se trata de una fuente puntual de superficies perpendiculares a la dirección del flujo luminoso y cuando la distancia de la luminaria es cinco veces mayor a la dimensión de la luminaria.

 LEY DEL COSENO: Cuando la superficie no es perpendicular a la dirección de los rayos luminosos, la ecuación del nivel de iluminación hay que multiplicarla por el coseno del ángulo ð que forman con la normal a la superficie con la dirección de los rayos luminosos.

Historia

Desde tiempos inmemoriales, el hombre ha sido siempre preocupación de sus casas proporcionar instalaciones adecuadas para hacer frente a la falta de luz natural. La primera característica es, por supuesto, el fuego, que produce el calor y la luz, producido por la quema de madera, el carbón y otros. Las lámparas antiguas fueron fabricadas en cerámica o metal, tenían un mango y una mecha en el otro extremo y un poco de aceite utilizado como combustible.

Con la llegada del petróleo, el gas comenzó a ser utilizado en la iluminación. En Brasil, en 1851, Irineu Evangelista de Souza, el Barón de Mauá, se inició la iluminación de la famosa calle de gas a través de una linterna.

El primero en utilizar las lámparas eléctricas son las lámparas de arco.

A finales del siglo XIX por Thomas Alva Edison, fueron las primeras lámparas eléctricas incandescentes, que en la práctica son la mayoría para producir luz, comenzó a ser utilizado en gran escala.