電験三種 R5年度上期 機械 問12 問題と解説

　問 題　　　　　

次の文章は、光の基本量に関する記述である。

光源の放射束のうち人の目に光として感じるエネルギーを光束といい単位には(　ア　)を用いる。

照度は、光を受ける面の明るさの程度を示し、1(　イ　)とは被照射面積1m²に光束1(　ア　)が入射しているときの、その面の照度である。

光源の各方向に出ている光の強さを示すものが光度である。光度I(　ウ　)は、立体角ω[sr]から出る光束をF(　ア　)とするとI＝F/ωで示される。

物体の単位面積から発散する光束の大きさを光束発散度M(　エ　)といい、ある面から発散する光束をF、その面積をA[m²]とするとM＝F/Aで示される。

光源の発光面及び反射面の輝きの程度を示すのが輝度であり、単位には(　オ　)を用いる。

上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

• (ア)　　(イ)　　　(ウ)　　　　(エ)　　　　(オ)

1. [lx]　 　[lm]　　[cd]　　　  [lx/m²]　　 [lx/sr]
2. [lm]　　[lx] 　　[lm/sr]　　[lm/m²]　　[cd]
3. [lm]　　[lx] 　　[cd]　　　  [lm/m²]　　[cd/m²]
4. [cd]　　[lx] 　　[lm]　　　  [cd/m²]　　[lm/m²]
5. [cd]　　[lm]　　[cd/sr]　　 [cd/m²]　　[lx]

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

本問は、光の基本的なパラメータの単位に関する問題です。穴埋めとなっている単位も重要事項ですが、問題文に書かれている各パラメータの意味も頻出なので、合わせて押さえておくことが望ましいです。

(　ア　)について、光束Fの単位は[lm]で、ルーメンと読みます。

(　イ　)について、照度Eの単位は[lx]で、ルクスと読みます。

(　ウ　)について、光度Iの単位は[cd]で、カンデラと読みます。

(　エ　)について、光束発散度Mは問題文に式(M＝F/A)が与えられている通り、その単位は[lm/m²]となります。

(　オ　)について、輝度Lは光度I[cd]を面積A[m²]で割った値となります。そのため、単位は[cd/m²]です。

以上から、

1. [lm]
2. [lx]
3. [cd]
4. [lm/m²]
5. [cd/m²]

となるので、正解は(3)です。

なお、光の基本量を使った計算問題も頻出テーマのひとつです。各パラメータ同士の関係式については、照明の記号と単位(立体角)と照明の記号と単位(その他)のページを参照してください。