BESARAN DALAM TEKNIK PENERANGAN

 Besaran yang sering digunakan dalam teknik penerangan

1.     Sudut Ruang

2.     Fluk Cahaya 

Adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Lambang fluks cahaya adalah F (F) satuannya lumen (lm). Satu lumen adalah fluks cahaya yang dipancarkan dalam 1 steradian dari sebuah sumber cahaya 1 cd pada pemukaan bola denganjari-jari R = 1m. Jika fluks cahaya dikaitkan dengan daya listrik maka :Satu watt cahaya dengan panjang gelombang 555mU sama nilainya dengan 680 lumen. Jadi dengan Lamda = 555mU, maka 1 watt cahaya = 680 lumen.

1 watt cahaya  » 680 Lumen( Lm )

Contoh  :        Lampu pijar 100 W » 1400 Lm

Dengan keterangan bahwa sebuah lampu 100W hanya memancarkan kira-kira 8 W sebagai cahaya tampak, sisanya hilang sebagai panas karena konduksi dan radiasi. Dari 8 W setelah dikalikan factor kepekaan mata hanya sisa kira-kira 2,05 wattcahaya. Jadi fluks cahaya lampu 100 W setara dengan 2,05x 680 = 1400 lm. Sedang fluks cahaya spesifik (jumlah lumen per watt) lampu tersebut adalah14 lm/W. 

3.      Intensitas Cahaya (Luminous Intensity)

Intensitas cahaya adalah energy radiasi yang dipancarkan sumber cahaya ke suatu jurusan tertentu, dinyatakan dalam satuan Candela.

Ø  Intensitaspenerangan rata-rata

Intensitas penerangan pada suatu bidang adalah Fluks cahaya yang jatuh pada luas

Permukaan bidang.

Contoh soal :

1.    Suatu ruang berukuran panjang 5 meter dan lebar 4 meter , diterangi dengan fluks cahaya 5000 lm. Hitunglah intensitas penerangan rata-rata pada bidang tersebut :

Jawab  :    

E = F : A

    = 5000  Lumen : ( 4 x 5)

    = 250 Lux

Ø  Intensitas penerangan suatu titik.

Contoh Soal :

*         Sebuah lampu tergantung 2 m diatas meja, intensitas cahaya tegak lurus pada meja

adalah 480 Cd.Tentukan intensitas penerangan tegak lurus diatas meja ?

Jawab :

 

                4.      Luminasi

Adalah suatu ukuran terangnya suatu benda baik pada sumber cahaya maupun pada suatu permukaan. Luminasi yang terlalu besar akan menyilaukan mata (contoh lampu pijar tanpa amatur). Luminasi suatu sumber cahaya dan suatu permukaan yang memantulkan cahayanya adalah intensitasnya dibagi dengan luas semua permukaan. Sedangkan luas semua permukaan adalah luas proyeksi sumber cahaya pada suatu bidang rata yang tegak lurus pada arah pandang, jadi bukan permukaan seluruhnya. Luminasi Ukuran terangnya suatu benda

Luas semu      :  Luas proyeksi sumber cahaya pada bidang rata dan tegak lurus

                     Pada arah pandang.

Contoh :  Bola, luas semunya berupa lingkaran

                5.      Iluminasi (Iluminance)

Iluminasi sering di sebut juga intensitas penerangan atau kekuatan penerangan atau di sebut Tingkat Pencahayaan pada suatu bidang adalah fluks cahaya yang menyinari permukaan suatu bidang. Lambang iluminasi adalah E dengan satuan Lux (Lx).

E = F : A

E = Iluminasi/ Intensitas penerangan (Lux)

F =  Fluk Cahaya (Lumen)

A = Luas permukaan bidang (m²)

A

                6.      Diagram Polar Intensitas Cahaya

Contoh cara membaca diagram polar :

-     Suatu lampu memberikan fluks cahaya 1500 lm, bila diagram polar (Lihat gambar)

Tentukan intensitas cahaya pada sudur 20⁰  ?

(1500 : 1000) x 200 = 300 Cd

-     Sebuah lampu memberikan fluks cahaya 500  Lm.

Tentukan intensitas cahaya pada sudut  60⁰ ?

                          (500 : 1000) x 140 = 70 Cd

-    Sebuah lampu memberikan fluks  cahaya  1000 lm diagram  polar ( lihat gambar).

Tentukan intensitas cahaya pada sudut 50⁰ ?

160 cd ( langsung dibaca pada diagram ) 

                                            

     Diagram polar intensitas cahaya gunanya untuk menentukan intensitas Penerangan pada suatu titik

Contohsoal :

1.  Sebuah lampu pijar digantung 3 meter diatas pusat suatu meja dengan ukuran panjang 2 meter.Lebar 1,5 meter.  Lampu memancarkan 300 cd   kesegala jurusan.Tentukan intensitas penerangan dipusat meja dan sudut-sudut meja ?

Jawab :

Lampu  ( L )  200 W dengan fluks cahaya spesifik 12 Lm/w.

Tentukan intensitas penerangan dititik A dan B ?

Jawab  

F=  Fs . P  =  12 . 200  =  2400 lm

7.     Efikasi

 

Adalah rentang angka perbandinga nantara fluks cahaya (lumen) dengan daya listrik suatu sumber cahaya (watt), dalam satuan lumen/watt. Efikasi juga disebut fluks cahaya spesifik. Tabel berikut ini menunjukkan efikasi dari macam-macam lampu. Efikasi ini biasanya didapat pada data catalog dari suatu produk lampu

Latihan I

1.   Sebutkan besaran-besaran pokok dalam teknik penerangan !

2.   Apa yang dimaksud dengan diagram polar intensitas cahaya ?

3.   Sebutkan hubungan antara intensitas cahaya dengan fluks cahaya dari suatu sumber cahaya !

4.   Sebuah sumber cahaya ditempatkan pada pusat sebuah kaca yang jari-jarinya 2 mIntensitas cahaya sumber cahaya 100 cd.

       a).  Fluks cahaya yang dihasilkan.

b).  Intensitas penerangan pada permukaan baca.

Latihan II

1.  Suatu lantai ukuran 8 x 16 m diterangi dengan flux cahaya 48000 Lumen. Berapakah intensitas penerangan rata-ratanya?

2.  Sebuah lampu pijar digantung2 meter diatas meja, intensitas cahaya ke bawah = 480 cd.Tentukan intensitas penerangan dipermukaan meja tegak lurus dibawah lampu.

3.  Sebuah reflector cermin ditempatkan 2,5 meter diatas suatu meja. Sumbu berkas cahayanya diarahkan tegak lurus ke bawah. Di permukaan meja panjang, tepat dibawah reflector, intensitas penerangannya = 540 lux. Kemudian titik cahayanyadinaikkan menjadi3 m diatas meja panjang. Berapakah sekarang intensitas penerangannya di permukaanmeja tepat dibawah reflector?

4.  Sebuah lampu dari 200 W member 3000 lumen, berapakah flukcahaya spesifiknya dan berapa wattcahaya diberikan oleh lampu itu ?

5.  Sebuah lampu pijar yang ditempatkan dalam sebuah bola kaca putih susu, memberi luminansi 0,3 cd/cm² kepada bola itu. Lampunya kemudian dikeluarkan dari bola kaca tersebut, dan ditempatkan dalam sebuah bola kaca putih susu yang lain, yang diameternya hanya setengah diameter bola yang pertama. Berapakah luminansi bola kedua ini?

6.  Sebuah lampu pijar 300 watt dengan fluk cahaya spesifik 16 lm/W ditempatkan dalam sebuah bola kaca putih susu, kacanya meneruskan 75 % dari flux cahaya lampu. Kalau luminansi bagian luar bola lampu tidak boleh melebihi 100 cd/m² , berapakah seharusnya diameter minimum bola itu? Lampunya dapat dianggap sebagai suatu sumber cahaya seragam.

7.  Sebuah lampu digantung 3 meter diatas meja. Berapa meter lampu itu harus diturunkan supaya intensitas penerangan dipermukaan meja tersebut menjadi dua kali lipat?

8.  Dua sumber cahaya dengan perbandingan intensitas cahaya 1  :  16, terpisah sejauh 10 m. Dimanakah harus ditempatkan layar sedemikian rupa sehingga intensitas penerangan di kedua sisinya sama ?

9.  Intensitas cahaya sebuah lampu sorot = 2.000.000 cd. Berkas cahaya lampu ini menerangi suatu bidang dengan intensitas penerangan 2 lux. Berapa jarak antara bidang itu dan lampu sorot tersebut

10. Di titik tengah sebuah lampu dengan jari-jari 3 meter ditempatkan sebuah sumber cahaya dari 150 W. Jumlah fluk cahayanya 2000 lm dan merata ke semua jurusan. Tentukan :

a.     Intensitas penerangan di permukaan bola

b.    Flux cahaya spesifiknya

c.     Intensitas cahayanya