文档介绍：第6章 电气照明设计
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电 气 照 明
常见电光源
照 明 灯 具
照明种类和基本要求
照 明 计 算
照 明 配 电
本章小结
思考题与****题
本章内容
本章开始先介绍人眼的视觉特性，常用的光度量单位，光源的色温与显***，标准白色光源等基本知识；然后有常见电光源的结构、性能参数的介绍；最后是电气照明设计内容、步骤的详细阐述，其中包括：电光源的选择，灯具的特性及分类，灯具的选择，灯具布置的要求，照明种类和方式，照度标准，照明质量，照度计算方法，照明配电。
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1. 光的辐射
从物理学“电磁波理论”的观点来看，光是一种携带电磁辐射能量的电磁波，能被人的眼睛所感知。人眼能看到的那部分可见光只占电磁波波谱的很小一部分，如图所示。
电磁辐射波谱分布
由图可看出，在可见光谱中不同波长的光对人眼的刺激不同，表现为不同的颜色感觉。当波长在780nm～380nm之间变化时，颜色依次按：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫变化。
如果一束光只含有单一波长成分则称为单色光；光谱上的谱色光为单色光。有两种及以上波长成分的是复合光，复合光能给人以“混合”的颜色感觉；太阳光就是复合光，它给人以“混合”的白光感觉。
人的眼球构造如图所示。眼睛是一个构造极其复杂的器官，当光线通过瞳孔、晶状体和玻璃体聚焦在视网膜上时，感光细胞受到光刺激而发生电化学过程，其发出的生物电脉冲，经视神经传入大脑
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2. 视觉特性
眼球截面简图
的视神经中枢形成视觉。视网膜上的感光细胞分为锥状细胞和杆状细胞两种。锥状细胞在正常光照条件下起作用，其既能分辨光线的强弱而形成明暗感觉，也能分辨光线的色彩。人眼的这种状态称作明视觉状态。杆状细胞灵敏度高，在微弱的光照环境下由它负责工作。但是，杆状细胞只有明暗的光感而无法分辨色彩。这就是为什么在夜晚微弱的光线下，人只能看到物体黑白的影像而看不出物体颜色的原因。人眼的这种状态称作暗视觉状态。
人眼对不同波长光线的灵敏度亦不同。简单地说，可见光范围内不同波长的光，在人眼里会呈现不同的颜色；即使让它们的辐射功率相同，人感觉这些彩色光也不一样亮。经测试人眼对黄绿光最敏感，在辐射功率相同条件下感到黄绿色光最亮，而蓝、紫和红光则感到很暗。人眼的这种特点可用视觉光谱光效率函数V(λ)(又称相对视敏函数)反映出来。
选择视觉正常的观察者进行测试，根据测量数据可画出光谱光效率函数V(λ)曲线，如图。
由图可以看出，明、暗视觉的曲线不重合。明视觉下人眼对黄绿光最敏感；暗视觉下曲线左移，对波长短的光灵敏度增大。
明视觉、暗视觉光谱光效率曲线
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3. 光的度量
1) 光通量
光通量是用人眼睛的感觉来衡量的光辐射功率的大小。波长为λ的光，辐射功率为Ф(λ)W，其光通量为
Фv(λ)＝KФ(λ)V(λ) (6-1)
式中 K=683lm/W。
光通量的单位是流明(lm)，波长为555nm的光的辐射功率为1W时，光通量是683lm(或1光瓦)。当光中包含多种频率成分时，总的光通量将是光线中不同波长成分的光通量之和。即
式中 Фe(λ)——光辐射体的功率波谱。
光通量在法定的计量单位中是一个导出单位，即：1lm的光通量等于发光强度为1cd(坎德拉)的均匀点光源在立体角为1sr(球面度)的空间范围内发出的光通量。
2) 发光强度(光强)
表示光源在空间各个方向上发出的光通量的不均匀性而提出的概念是发光强度。发光强度是光源发出光通量的空间角密度。如图，空间中有一个点光源P向四周发出光线，从P
Фv
(6-2)
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向四周发出光线，从P向某个方向取立体角dΩ，在此角内的光通量为dΦv ，则两者之比为此方向上的发光强度Iv ，即
(6-3)
点光源的发光强度示意图
立体角是从空间中一点放射出去而形成的锥体所包含的空间，单位是sr(球面度)。以锥顶为球心，R为半径作一球面，锥体射出去截切球面。如切出的面积为dS，则锥体所张开的立体角为
(6-4)
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显然，整个球面对球心所张的立体角为4π。这种情况可扩展到对任意形状的闭合面(闭合的没有边界的面，球面是特殊的闭合面)。整个闭合面对内部任意一点所张的立体角都是4π，而对外部点所张的立体角则为0。
发光强度的单位是cd，在国际单位制(SI)中是一个基本单位