L'éclairage

I- L’ECLAIRAGE

1- Généralités

L'éclairage est un domaine très vaste qui comprend :

- l'éclairage intérieur (domestique et industriel)

- l'éclairage extérieur (décoratif ou fonctionnel)

- l'éclairage publique (éclairage des voies de circulation)

Ce cours ne traite que l'éclairage intérieur.

2- Caractérisation de la lumière

2-a- Théorie de la lumière

Différentes théories, depuis Newton, ont permis d'évoluer vers l'aspect ondulatoire et corpusculaire de la lumière. On peut assimiler la lumière à un rayonnement qui se transmet à la vitesse de 300 000 km/s.

La longueur d'onde de la lumière est donnée par la relation :

avec :

v : vitesse de la lumière, en mètres par seconde (m/s) Lumière

f : fréquence, en hertz (Hz)

 : longueur d'onde, en mètres (m).

2-b- Décomposition de la lumière

Le rayonnement d'une source lumineuse se définit comme une émission d'énergie comportant plusieurs radiations élémentaires, pouvant être décomposée par un prisme.

La lumière du soleil est la réunion de plusieurs radiations élémentaires, qui diffèrent par leur longueur d'onde. L'ensemble des radiations constitue le spectre de la source lumineuse.

2-c- Spectre lumineux

Chaque source lumineuse fournit un ensemble de radiations

différentes.

L'étude de spectres lumineux (analyse spectrale) fournit des

Renseignements importants pour le choix des lampes

d'éclairage, d'autant que la sensibilité de l'œil est différente

selon les couleurs.

2-d- Classification des radiations

Les radiations de la lumière visible ne représentent qu'une très faible partie de l'ensemble des radiations qui nous entourent.

Classement des radiations en fonction de leurs longueurs d'onde.

3- Grandeurs photométriques

La technique de l'éclairage se réfère à la photométrie, qui mesure les grandeurs lumineuses, l'intensité lumineuse, le flux lumineux et l'éclairement.

3-a- Intensité lumineuse

Cette grandeur a été fixée arbitrairement. C'est à partir de l'intensité lumineuse que l'on définit toutes les autres unités.

Intensité lumineuse : symbole : I ; unité : la candela (cd)

Définition :

La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540.1012 hertz, et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 watt par stéradian.

3-b- Flux lumineux

Le flux lumineux est la quantité de lumière émise par une source lumineuse dans un certain cône.

Flux lumineux :  ou F ; unité : le lumen (1m)

Définition :

C'est le flux émis par une source ponctuelle uniforme de 1 candela (1 cd) dans l'angle solide de 1 stéradian.

Relation :  = I x 

avec :

 : flux lumineux, en lumens (1m)

J : intensité lumineuse, en candelas (cd)

 : angle solide, en stéradians

L'angle solide de un stéradian est défini par une surface de un mètre

carré, placée à un mètre de la source de un candela.

Le flux lumineux émis par une lampe est la principale caractéristique

d'une lampe.

Exemple

Lampe de 45 W - 230 V, donne 450 1m.

3-c- Eclairement

Le flux lumineux produit par une source peut se répartir sur des surfaces différentes donnant des effets différents. Il a donc fallu définir une unité de flux lumineux par unité de surface, c'est l'éclairement.

Eclairement d'une surface : symbole : E ; unité : le lux (Ix)

Le lux est l'éclairement E d'une surface de 1 m2 recevant un flux lumineux de 1 lumen.

Relation : E =  / S

E : éclairement, en lux (Ix)

 : flux lumineux, en lumens (1m)

S : surface, en mètres carrés (m2)

Exemple

On désire un éclairement de 250 lux

sur une surface de 3 m2, indiquer le

flux lumineux de la source.

De la relation, on tire :

 = E x S = 250 x 3 = 750 lumens.

L'éclairement se mesure à l'aide d'un luxmètre. Cet appareil est muni d'une sonde, constituée par une cellule photo-électrique de surface bien déterminée.

4- Caractéristiques des sources

- Une source lumineuse est un convertisseur d’énergie dont la grandeur d’entrée est la puissance électrique

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