電験三種 平成30年度(2018) 機械 問17(a) 過去問解説

問17(a) 《照明(点光源の直下の水平面照度)》
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く) どの方向にも光度が等しい均等放射の点光源がある。この点光源の全光束は $15\,000\,\mathrm{lm}$ である。この点光源二つ(A及びB)を屋外で図のように配置した。地面から点光源までの高さはいずれも $4\,\mathrm{m}$ であり,AとBとの距離は $6\,\mathrm{m}$ である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,考える空間には,A及びB以外に光源はなく,地面や周囲などからの反射光の影響もないものとする。 (a) 図において,点光源Aのみを点灯した。Aの直下の地面A′点における水平面照度の値[lx]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問17(a)の図
  1. (1) 56
  2. (2) 75
  3. (3) 100
  4. (4) 149
  5. (5) 299
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正解は(2)
使う公式
均等放射の光度 $I = \dfrac{F}{4\pi}$(I:光度[cd]、F:全光束[lm]($4\pi$ は球全体)) 真下の照度 $E = \dfrac{I}{h^2}$(E:照度[lx]、h:光源までの高さ[m])
解説
【考え方】どの向きにも同じ明るさの光源なので、全光束を球全体の $4\pi$ で割ると光度です。真下の照度は、距離の2乗で割ります。 ■1 光度と距離 解説の図 $I = \dfrac{15000}{4\pi} \fallingdotseq 1194\,\mathrm{cd}$ ■2 真下の照度 $E = \dfrac{1194}{4^2} \fallingdotseq 75\,\mathrm{lx}$ 答えは(2)ピヨ。
出典:平成30年度(2018) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問17(a)