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Titolo: lux

Salve a tutti,
Mi servirebbe di riuscire a calcolare la potenza energetica necessaria (in
W), per ottenere un illuminamento di un lux..
Sinceramente non ho proprio idea di come fare, qualcuno mi puo' dare una
mano (sempre se e' possibile)?
Grazie

 (in W), per ottenere un illuminamento di un lux..
La cosa non è generalmente ottenibile in modo pratico e ti spiego perché. 
Ci vuole comunque qualche passaggio.
La relazione tra [lux] e [candele] è: lux=cd/distanza^2
E fin qua è facile. 
Il primo problema è passare da [candele] a [lumen]. Infatti in prima 
battuta la definizione di [candela] è pari a [lumen/steradiante], (cioè 
angolo solido) per cui se ti servono 100 cd, una lampadina isotropica 
dovrà avere un numero di lumen=4*pigreco*cd. 
Il problema nasce se hai un faretto che isotropico non è, bensì ha un 
certo angolo di apertura (normalmente hanno 10, 38 o 60 gradi). A questo 
punto l'angolo solido è minore di 4*pigreco, ma si può ancora calcolare 
con un integrale per parti come area del settore sferico. Quello che non 
puoi calcolare è però il rendimento del riflettore.
Una volta che hai i [lumen] per passare a [W] devi applicare la 
conversione del flusso luminoso (in condizioni fotopiche, cioè quando 
c'e' abbastanza luce per vedere i colori e in particolare a 555 
nanometri, cioè nella lunghezza d'onda del verde) in radiazione che 
definisce 1 [W] pari a 683 [lumen] (ma solo in queste condizioni !!!). In 
tutto ciò si passa dalla radiazione al flusso luminoso, non dalla potenza 
elettrica alla radiazione perché di mezzo c'è il rendimento del filamento 
che varia molto in dipendenza dalla potenza della lampada e dalla 
tipologia (alogena, incandescenza normale, etc.). 
In sintesi, quindi, questo calcolo è molto inattendibile.
Il consiglio che ti posso dare è che quando ho bisogno io di fare questi 
conti uso solo il primo passaggio, quindi dai [lux] passo alle [candele]. 
Poi consulto un catalogo di lampadine (es. Osram, molto fornito) e trovo 
da lì quanto potenza consuma un lampadina che mi fornisce le [candele] 
calcolate nel passo precedente.
Spero di non essere stato troppo complicato.
Ciao. 

 ...
Tutto bene, non ho obiezioni a quello che dici. Se non per l'uso delle
unita' e delle grandezze fisiche: un uso che mi fa accapponare la
pelle...
Pensa se uno ti chiedesse "come si fa a passare dai newton ai metri
al secondo?"
Forse gli risponderesti cosi':
Non e' facile: occorre anche conoscere i [kg] e i [metri].
Infatti i [joule] si ottengono moltiplicando i [newton] per i [metri];
poi dati i [kg] del corpo, dovrai scrivere
[m/s]^2 = 2*[joule]/[kg].
Detto in chiaro: stai parlando di determinate grandezze (fotometriche
e fisiche, nel nostro caso).
Dovevi dire:
"intensita' luminosa", e non [candele]
"flusso luminoso" e non [lumen]
"illuminanza" e non [lux].
Per es. e' l'illuminanza che e' pari (per una sorgente puntiforme)
all'intensita' divisa il quadrato della distanza.
Poi non capisco l'uso delle parentesi quadrate, che non si mettono
attorno alle unita' di misura, ma si usano per le dimensioni, che sono
un'altra cosa.
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 Forse gli risponderesti cosi':
(omissis)
Nel tuo post sta tutto il succo della differenza tra un ingegnere e un 
fisico (come nelle barzellette ...): hai perfettamente ragione su tutta 
la linea, la teoria e' esposta in modo poco formale e c'e' un uso 
improprio delle unita' di misura al posto delle grandezze cui si 
riferiscono. 
Pero' se uno ti chiede di fare un calcolo in modo sintetico e chiaro, 
come se dovessi scriverlo sulla macchinetta (pardon: il calcolatore 
elettronico digitale tascabile), con poco formalismo e cercando di dare 
una spiegazione che possa essere comprensibile ai piu', anche all'estremo 
inferiore del range di lettori del newsgroup (dato che non sai chi possa 
essere il tuo interlocutore), non credo di aver mancato di molto il 
target.
Cordialmente ...

 di molto il target.
Ovviamente non sono d'accordo...
Se tu avessi scritto qualcosa come:
"Attento: la grandezza che si misura in lux e' l'illuminanza, ossia,
detto in soldoni, la q. di luce che arriva su una superficie per
unita' di area.
Il watt e' invece un'unita' di potenza, ossia l'energia che una
sorgente di luce emette, sotto forma di radiazione, nell'unita'
di tempo.
Per passare del'una all'altra ci sono diversi passaggi da fare.
Primo: collegare l'intensita' della sorgente (che si misura in
candele, abbrev cd) con l'illuminanza in lux. Questo e' facile: basta
dividere l'intensita' della sorgente per il quadrato della distanza.
Esempio: una sorgente di 100 cd produce, su uno schermo posto a 2
metri, un'illuminanza di 100/4 = 25 lux.
Viceversa: se vuoi 200 lux e la sorgente sta a 3 m, dovra' avere
un'intensita' di 200*9 = 1800 cd.
Secondo: [discorso per collegare l'intensita' al flusso]
Terzo: [collegare il flusso alla potenza]."
Secondo me si poteva fare, magari con qualche parola in piu', ma
chiarendo molto meglio i concetti e senza tradire il linguaggio
scientifico.
Il formalismo e' lo stesso. L'argomento del "non sai chi possa essere
il tuo interlocutore" secondo me vale poco, perche' se gli dai una
regoletta di cui non si capisce il significato non gli fai un buon
servizio, in nessun caso.
Del resto il nostro amico non sta proprio a zero: aveva parlato lui di
"potenza energetica necessaria (in W), per ottenere un illuminamento
di un lux.."
 
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