Quais as grandezas luminotécnicas principais e quais são as suas unidades?
Passo 1
Você perguntou: “Quais as grandezas luminotécnicas principais e quais são as suas unidades?”\n
O que o enunciado pede: listar as grandezas fundamentais usadas em luminotécnica e indicar as unidades de cada uma.\n
Informações dadas: nenhuma além da pergunta. Vou explicar cada grandeza, dar a fórmula/definição, comentar a unidade e dar exemplos rápidos para você entender na prova.
O que o enunciado pede: listar as grandezas fundamentais usadas em luminotécnica e indicar as unidades de cada uma.\n
Informações dadas: nenhuma além da pergunta. Vou explicar cada grandeza, dar a fórmula/definição, comentar a unidade e dar exemplos rápidos para você entender na prova.
Passo 2
Grandeza 1 — fluxo luminoso. Definição e unidade.\n
O fluxo luminoso é a quantidade total de luz percebida pelo olho emitida por uma fonte por unidade de tempo. É a “quantidade de luz” que sai da fonte, ponderada pela sensibilidade do olho humano (função fotópica). A variável usual é .\n
Fórmula conceitual (definição por diferencial):
O fluxo luminoso é a quantidade total de luz percebida pelo olho emitida por uma fonte por unidade de tempo. É a “quantidade de luz” que sai da fonte, ponderada pela sensibilidade do olho humano (função fotópica). A variável usual é
Fórmula conceitual (definição por diferencial):
onde
é a curva de sensibilidade do olho (não precisa decorar a curva inteira, só saber que ela existe) e
é o fluxo espectral.\n
Unidade: , abreviado
. Exemplo prático: uma lâmpada doméstica pode emitir
.
Unidade:
Passo 3
Grandeza 2 — intensidade luminosa. Definição, relação com fluxo e unidade.\n
A intensidade luminosa mede o fluxo luminoso emitido por uma fonte em uma direção por unidade de ângulo sólido. A variável é .\n
Relação com fluxo para emissão espacial:
A intensidade luminosa mede o fluxo luminoso emitido por uma fonte em uma direção por unidade de ângulo sólido. A variável é
Relação com fluxo para emissão espacial:
Se a intensidade é uniforme numa região sólida
, então
.\n
Unidade: , abreviado
. Observação prática:
(lúmen por esterradiano). Exemplo: uma vela típica tem aproximadamente
.
Unidade:
Passo 4
Grandeza 3 — iluminância. Definição e unidade.\n
A iluminância mede quanto fluxo luminoso incide sobre uma superfície por unidade de área; é o que realmente “ilumina” uma mesa, parede, etc. A variável é .\n
Definição:
A iluminância mede quanto fluxo luminoso incide sobre uma superfície por unidade de área; é o que realmente “ilumina” uma mesa, parede, etc. A variável é
Definição:
onde
é o fluxo que atinge a área
(nota: se a superfície não estiver perpendicular à direção da luz usa-se a componente projetada
).\n
Unidade: , abreviado
, e
.\n
Exemplo rápido (fórmula útil na prova): para uma fonte pontual com intensidade que ilumina perpendicularmente uma superfície a distância
,
Unidade:
Exemplo rápido (fórmula útil na prova): para uma fonte pontual com intensidade
Exemplo numérico: se
e
, então
Passo 5
Grandeza 4 — luminância. Definição, interpretação e unidade.\n
A luminância é a grandeza que descreve o brilho aparente de uma superfície quando vista de uma certa direção. Representa o fluxo por unidade de área aparente (projetada) por unidade de ângulo sólido. A variável é .\n
Definição diferencial (a forma que aparece em livros e provas):
A luminância é a grandeza que descreve o brilho aparente de uma superfície quando vista de uma certa direção. Representa o fluxo por unidade de área aparente (projetada) por unidade de ângulo sólido. A variável é
Definição diferencial (a forma que aparece em livros e provas):
onde
é a área projetada na direção de observação e
é o elemento de ângulo sólido na direção do observador. Outra forma relacionada:
Unidade:
(também chamada de “nit”). Assim,
.\n
Interpretação prática: telas e monitores têm luminância medida em — quanto maior, mais “brilhante” parece a superfície.
Interpretação prática: telas e monitores têm luminância medida em
Passo 6
Grandeza 5 — exitância (ou iluminância de saída, às vezes chamada de “fluxo por área”). Definição e unidade.\n
A exitância luminosa (ou simplesmente “emissividade luminosa” em alguns textos) é o fluxo luminoso emitido por uma superfície por unidade de área. A variável costuma ser ou
.\n
Definição:
A exitância luminosa (ou simplesmente “emissividade luminosa” em alguns textos) é o fluxo luminoso emitido por uma superfície por unidade de área. A variável costuma ser
Definição:
Unidade:
(same units as iluminância, mas conceito diferente: iluminância é o que chega; exitância é o que sai da superfície).\n
Observação: na prática acadêmica você deve distinguir claramente iluminância ( , incidente) e exitância (
, emitida).
Observação: na prática acadêmica você deve distinguir claramente iluminância (
Passo 7
Outros conceitos úteis, unidades auxiliares e dicas de prova.\n
- Ângulo sólido: unidade
, . Aparece sempre que relacionamos fluxo ( ) e intensidade ( ): .\n - Eficácia luminosa (eficiência fotométrica):
com unidade (lúmens por watt) — relaciona fluxo percebido com potência elétrica consumida.\n - Reflectância / transmitância: razões adimensionais (sem unidade) entre fluxos refletidos/transmitidos e incidente.\n
Dicas práticas para a prova:\n - Memorize as quatro principais:
( ), ( ), ( ), ( ). Elas aparecem sempre.\n - Lembre as relações rápidas:
e, para fonte pontual em face perpendicular, .\n - Sempre escreva unidades: se pedir conversão use que
e .
Resposta
Fluxo luminoso
:
(lúmen).\n
Intensidade luminosa :
(candela),
.\n
Iluminância :
(lux),
.\n
Luminância :
(nit).\n
Exitância / emissividade luminosa :
.\n
Ângulo sólido: (esterradiano, unidade adimensional de sólidos).
Intensidade luminosa
Iluminância
Luminância
Exitância / emissividade luminosa
Ângulo sólido: