点光源から B までの距離は r = √(2² + 1.5²) = √6.25 = 2.5 m。
令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問17(b)
(選択問題。問17又は問18のどちらかを選んで解答する。両方解答すると採点されない。)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 3 000 lm である。この点光源を図のように配置した。水平面から点光源までの高さは 2 m であり、点光源の直下の点 A と B との距離は 1.5 m である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。\n水平面 B 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。

選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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光線が水平面の法線(鉛直)となす角を θ とすると cosθ = 2 / 2.5 = 0.8。水平面照度は E_h = I cosθ / r² で、(a)より I ≒ 238.7 cd なので、E_h = 238.7 × 0.8 / 2.5² = 190.98 / 6.25 ≒ 30.6 lx。最も近い値は 31 lx であり、正答は (3)。参考として、光線に垂直な面の照度(法線照度)は I / r² = 238.7 / 6.25 ≒ 38.2 lx で、水平面照度はこれに cosθ = 0.8 を掛けたものである。
各選択肢の解説
- (1)
10
10 lx は計算結果 約30.6 lx と一致しない。E_h = I cosθ / r² = 238.7 × 0.8 / 6.25 ≒ 30.6 lx より誤り。
- (2)
24
24 lx は計算結果 約30.6 lx と一致しない。なお、cosθ を二乗して I cos²θ / r² = 238.7 × 0.64 / 6.25 ≒ 24.4 lx とすると 24 に近くなるが、水平面照度は I cosθ / r² であり cosθ は一乗である。よって誤り。
- (3)
31
r = 2.5 m、cosθ = 0.8 より E_h = 238.7 × 0.8 / 6.25 ≒ 30.6 lx で、31 lx に最も近い。正しい。
- (4)
61
61 lx は計算結果 約30.6 lx と一致しない(約2倍の値)。E_h = I cosθ / r² ≒ 30.6 lx より誤り。
- (5)
122
122 lx は計算結果 約30.6 lx と一致しない(約4倍の値)。E_h = I cosθ / r² ≒ 30.6 lx より誤り。
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- 何が問われるか
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