2013년03월10일 1번
[전기응용 및 공사재료] 지름 40[㎝]의 완전 확상성 구형 글로브의 중심에 모든 방향의 광도가 균일하게 되도록 120[cd]의 전구를 넣고, 탁상 2[m]의 높이에서 점등하였다. 이 전등 아래의 탁상면 조도[lx]는? (단, 글로브 내면의 반사율은 40[%], 투과율은 50[%]이다.)
- ① 25
- ② 30
- ③ 35
- ④ 40
(정답률: 56%)
문제 해설
전구에서 나오는 광도는 모든 방향으로 균일하게 나오므로, 글로브 내부의 모든 면에서 반사되는 광도도 균일하게 된다. 따라서 글로브 내부의 모든 면에서 반사되는 광도는 전구에서 나오는 광도의 40%가 된다. 또한, 글로브의 투과율이 50%이므로 전구에서 나오는 광도의 50%가 글로브을 통과하여 탁상면에 도달하게 된다.
따라서, 전구에서 나오는 광도는 120[cd]이고, 글로브 내부에서 반사되는 광도는 120[cd] × 40% = 48[cd]이다. 또한, 글로브을 통과하여 탁상면에 도달하는 광도는 120[cd] × 50% = 60[cd]이다.
탁상면에 도달하는 광도는 탁상과 글로브 내부에서 반사되는 광도의 합이므로, 탁상면의 조도는 다음과 같이 계산할 수 있다.
조도 = (60[cd] + 48[cd]) / (4π × (2[m])²) ≈ 25[lx]
따라서, 정답은 "25"이다.
따라서, 전구에서 나오는 광도는 120[cd]이고, 글로브 내부에서 반사되는 광도는 120[cd] × 40% = 48[cd]이다. 또한, 글로브을 통과하여 탁상면에 도달하는 광도는 120[cd] × 50% = 60[cd]이다.
탁상면에 도달하는 광도는 탁상과 글로브 내부에서 반사되는 광도의 합이므로, 탁상면의 조도는 다음과 같이 계산할 수 있다.
조도 = (60[cd] + 48[cd]) / (4π × (2[m])²) ≈ 25[lx]
따라서, 정답은 "25"이다.
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