TUTORIAL 04: UNIDADES EN EMISORES DE MAXWELL..EXPLICACION
Posted: Fri Oct 14, 2005 2:49 pm
hola a todos, llevo tiempo detrás de crear un hilo que haga referencia a las unidades con los uqe maxwell trabaja la
energia lumínica: es decir cuando hemos querido meter un emisor en nuestra escena ya sea para simular una luz puntual
de una bombilla como si queremos simular un sol, no se os ha pasado por la cabeza mirar las unidades en las que trabaja
maxwell? dichas unidades si echais un vistazo son las siguientes:
W, W/m2, w/sr y w/m2sr. Bueno he estado indagando sobre que representa cada unidad para que quede un poco mas claro el
porque maxwell emplea distintas unidades dentro del S.I.:
W (VATIO)
Primero definamos el concepto de trabajo desde un punto de vista físico como la cantidad de trabajo efectuado por unidad
de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un
trabajo, según queda definido por: *P es la potencia*E es la energía o trabajo*t es el tiempo.la unidad del trabajo en el
sistema internacional es el Vatio (W) que se define como 1 julio por segundo (1 J/s), o en unidades eléctricas,
1 voltio-amperio (1 V x A). Aqui nos encontramos la primera unidad qeu emplea maxwell para sus emisores (el vatio (W)),
Dichas unidad se puede emplear para simular emisores que reproduzcan comportamientos como las bombillas, luminarias, tubos de neón
luces incandescentes etc o lo que es lo mismo luces artificiales.
Las radiaciones electromagnéticas transportan energía, de forma que un objeto luminoso (radiador) emite energía y
cualquier objeto iluminado la recibe. La potencia radiante o flujo radiante P es la medida de la cantidad de energía
electromagnética que emite un radiador por unidad de tiempo. Se mide en Watt.
Sabemos que una lampara de incandescencia fundamenta su comportamiento en un
hilo, con una resistencia eléctrica elevada que se calienta al paso de la corriente y emite luz.
El primitivo hilo de grafito original, se ha transformado hoy día en un doble filamento de wolframio y el interior de la lámpara no existe el vacío,
está lleno de gases que evitan la combustión del material incandescente.El tamaño de las esferas de las bombillas
se determina de acuerdo con la potencia de las mismas. Las más corrientes son 25, 40, 60, 75, 90 y 100 W.
W/m2 (IRRADIANCIA=VATIO/metro2)
La irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de
radiación electromagnética. En unidades del sistema internacional se mide en W/m².
La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la tierra puede aprovecharse
por su capacidad para calentar o directamente a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de
otro tipo. Es un tipo de energía verde.
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud.
Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 1000 W/m² a nivel de la superficie
terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que
llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es aquella que está presente en
la atmósfera gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar de las nubes, y el resto de elementos
atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es
posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares), fuera de la atmósfera recibe el nombre de constante
solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo
en el afelio de 1308 W/m².).
W/sr (INTENSIDAD RADIANTE=VATIO/ESTEREORRADIAN)
La unidad es el watt por estereoradián, que es la intensidad radiante de una fuente puntual que envía uniformemente un
flujo energético de 1 watt en un ángulo de 1 estereoradián. El estereoradián se define como "el ángulo sólido formado
entre el centro de una esfera de radio unitario y una porción de superficie de esa esfera de una unidad cuadrada".
Según esta definición, y al igual que una circunferencia tiene 2×π radianes, una esfera tendrá 4×π estereorradianes,
o dicho de otro modo: Si el radiador emite por igual en todas direcciones y dado que una esfera tiene 4π estereoradianes
, puede establecerse que un emisor cuyo flujo radiante sea P, produce en sus inmediaciones una intensidad radiante
Ir = P / 4π Watt/sr.
W/M2sr (RADIANCIA=VATIO/m2xestereorradián)
Se define como el total de energía radiada por unidad de área y por ángulo sólido de medida.
La radiación es transferencia de energía por ondas electromagnéticas, se
produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las direcciones.
La radiación es un proceso de transmisión de ondas o partículas a
través del espacio o de algún medio. Centrandonos en la radiacion solar: dicha radiación es emitida en todas las
longitudes de onda, pero tiene un máximo en la región de luz visible. La luz visible está compuesta
por varios colores, que cuando se mezclan forman la luz blanca, por lo
que también se le da ese nombre. Cada uno de los colores tiene una longitud
de onda específica, con límites entre 0.43 y 0.69 μm. Considerando
desde las longitudes de onda más cortas a las más largas, los diferentes
colores tienen los valores centrales de longitudes de onda que se indican en la siguiente tabla:
La radiación solar que llega al sistema tierra - atmósfera, se conoce también
con el nombre de radiación de onda corta, por los valores de longitud
de onda en los que se concentra el máximo de emisión de energía solar.
La atmósfera es mayormente transparente a la radiación solar entrante.
Considerando, como se ilustra en la figura 3.6, que al tope de la atmósfera llega un 100 % de radiación solar, sólo un 25% llega directamente a la superficie de la Tierra y un 26% es dispersado por la atmósfera como radiación difusa hacia la superficie, esto hace que un 51 % de radiación llegue a la superficie terrestre. Un 19 % es absorbido por las nubes y gases atmosféricos. El otro 30 % se pierde hacia el espacio, de esto la atmósfera dispersa un 6 %, las nubes reflejan un 20 % y el suelo refleja el otro 4 %. Entonces la radiación solar que llega a la atmósfera puede ser dispersada, reflejada o absorbida por sus componentes. Esto depende de la longitud de onda de la energía transmitida y del tamaño y naturaleza de la sustancia que modifica la radiación.
Espero que sirva de ayuda para comprender un poco mas sobre las unidades de los emisores de maxwell.
mane162
energia lumínica: es decir cuando hemos querido meter un emisor en nuestra escena ya sea para simular una luz puntual
de una bombilla como si queremos simular un sol, no se os ha pasado por la cabeza mirar las unidades en las que trabaja
maxwell? dichas unidades si echais un vistazo son las siguientes:
W, W/m2, w/sr y w/m2sr. Bueno he estado indagando sobre que representa cada unidad para que quede un poco mas claro el
porque maxwell emplea distintas unidades dentro del S.I.:
W (VATIO)
Primero definamos el concepto de trabajo desde un punto de vista físico como la cantidad de trabajo efectuado por unidad
de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un
trabajo, según queda definido por: *P es la potencia*E es la energía o trabajo*t es el tiempo.la unidad del trabajo en el
sistema internacional es el Vatio (W) que se define como 1 julio por segundo (1 J/s), o en unidades eléctricas,
1 voltio-amperio (1 V x A). Aqui nos encontramos la primera unidad qeu emplea maxwell para sus emisores (el vatio (W)),
Dichas unidad se puede emplear para simular emisores que reproduzcan comportamientos como las bombillas, luminarias, tubos de neón
luces incandescentes etc o lo que es lo mismo luces artificiales.
Las radiaciones electromagnéticas transportan energía, de forma que un objeto luminoso (radiador) emite energía y
cualquier objeto iluminado la recibe. La potencia radiante o flujo radiante P es la medida de la cantidad de energía
electromagnética que emite un radiador por unidad de tiempo. Se mide en Watt.
Sabemos que una lampara de incandescencia fundamenta su comportamiento en un
hilo, con una resistencia eléctrica elevada que se calienta al paso de la corriente y emite luz.
El primitivo hilo de grafito original, se ha transformado hoy día en un doble filamento de wolframio y el interior de la lámpara no existe el vacío,
está lleno de gases que evitan la combustión del material incandescente.El tamaño de las esferas de las bombillas
se determina de acuerdo con la potencia de las mismas. Las más corrientes son 25, 40, 60, 75, 90 y 100 W.
W/m2 (IRRADIANCIA=VATIO/metro2)
La irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de
radiación electromagnética. En unidades del sistema internacional se mide en W/m².
La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la tierra puede aprovecharse
por su capacidad para calentar o directamente a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de
otro tipo. Es un tipo de energía verde.
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud.
Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 1000 W/m² a nivel de la superficie
terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que
llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es aquella que está presente en
la atmósfera gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar de las nubes, y el resto de elementos
atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es
posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares), fuera de la atmósfera recibe el nombre de constante
solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo
en el afelio de 1308 W/m².).
W/sr (INTENSIDAD RADIANTE=VATIO/ESTEREORRADIAN)
La unidad es el watt por estereoradián, que es la intensidad radiante de una fuente puntual que envía uniformemente un
flujo energético de 1 watt en un ángulo de 1 estereoradián. El estereoradián se define como "el ángulo sólido formado
entre el centro de una esfera de radio unitario y una porción de superficie de esa esfera de una unidad cuadrada".
Según esta definición, y al igual que una circunferencia tiene 2×π radianes, una esfera tendrá 4×π estereorradianes,
o dicho de otro modo: Si el radiador emite por igual en todas direcciones y dado que una esfera tiene 4π estereoradianes
, puede establecerse que un emisor cuyo flujo radiante sea P, produce en sus inmediaciones una intensidad radiante
Ir = P / 4π Watt/sr.
W/M2sr (RADIANCIA=VATIO/m2xestereorradián)
Se define como el total de energía radiada por unidad de área y por ángulo sólido de medida.
La radiación es transferencia de energía por ondas electromagnéticas, se
produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las direcciones.
La radiación es un proceso de transmisión de ondas o partículas a
través del espacio o de algún medio. Centrandonos en la radiacion solar: dicha radiación es emitida en todas las
longitudes de onda, pero tiene un máximo en la región de luz visible. La luz visible está compuesta
por varios colores, que cuando se mezclan forman la luz blanca, por lo
que también se le da ese nombre. Cada uno de los colores tiene una longitud
de onda específica, con límites entre 0.43 y 0.69 μm. Considerando
desde las longitudes de onda más cortas a las más largas, los diferentes
colores tienen los valores centrales de longitudes de onda que se indican en la siguiente tabla:
La radiación solar que llega al sistema tierra - atmósfera, se conoce también
con el nombre de radiación de onda corta, por los valores de longitud
de onda en los que se concentra el máximo de emisión de energía solar.
La atmósfera es mayormente transparente a la radiación solar entrante.
Considerando, como se ilustra en la figura 3.6, que al tope de la atmósfera llega un 100 % de radiación solar, sólo un 25% llega directamente a la superficie de la Tierra y un 26% es dispersado por la atmósfera como radiación difusa hacia la superficie, esto hace que un 51 % de radiación llegue a la superficie terrestre. Un 19 % es absorbido por las nubes y gases atmosféricos. El otro 30 % se pierde hacia el espacio, de esto la atmósfera dispersa un 6 %, las nubes reflejan un 20 % y el suelo refleja el otro 4 %. Entonces la radiación solar que llega a la atmósfera puede ser dispersada, reflejada o absorbida por sus componentes. Esto depende de la longitud de onda de la energía transmitida y del tamaño y naturaleza de la sustancia que modifica la radiación.
Espero que sirva de ayuda para comprender un poco mas sobre las unidades de los emisores de maxwell.
mane162
