Естественные науки

Если лампочки расположить по кругу, то энергии от них будет больше в центре круга ?

будет светлее
СБ
Славик Бодрунов
587
Лучший ответ
А если квадратом, то будет больше в центре квадрата, если треугольником, то больше в центре треугольника...
хм, вопрос оказался не совсем простым.

все мы помним, что освещенность падает обратно пропорционально расстоянию до источника света.
(этот закон, правда, применим, как говорят учебники, лишь если отношение размера источника к расстоянию до источника больше 10)

так или иначе, пусть у нас есть n лампочек, равномерно разбросанных по кругу радиуса R > 10, на расстоянии 1 метр от себя лупящих с интенсивностью I
тогда освещенность в центре круга будет:
Iц = I * n/R^2

как видим, при n/R^2 < 1 в центре круга будет темнее, чем рядом с любой из лампочек.
но при возрастании n наступит момент, когда освещенность в центре круга превысит интенсивность одного источника.
с другой стороны, к этому источнику долетает свет от соседей, так что освещенность вблизи него будет тоже выше, чем если бы он светил один.

возникшую неопределенность разрешим следующим образом.

устремим n к бесконечности.
в пределе можно считать, что излучает весь круг, каждый отрезок dℓ которого выдаёт I*dℓ на всё том же расстоянии 1 метр

в центре круга освещенность получится:
Iц = I * 2пR / R^2 = I * 2п/R

для точки же вблизи границы, (R-1, 0), освещенность будет выражаться криволинейным интегралом I рода:
Iг = ∫ f(r) dℓ
где f(r) = I/|r-(R-1,0)|^2

получаем:
Iг = IR ∫ dφ / |(R cosφ, R sinφ)-(R-1,0)|^2
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R-cos φ)^2 + sin^2 φ) от 0 до 2п
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R)^2 + 1 - 2(1-1/R) cos φ)
= I/R ∫ dφ / (q^2 + 1 - 2q cos φ)
где q = 1-1/R

поскольку R > 10, то q -> 1, а интеграл улетает в бесконечность.
самый плохой случай, R = 10 даст интеграл:
1/1.8 ∫ dφ / (1.81/1.8 - cos φ) ~ 33, что заведомо больше 2п

так что в любом случае освещенность рядом с лампочкой выше, чем в центре.
Витьок) **
Витьок) **
59 903
Не энергии, а уровень освещенности будет больше.
Haknazar Ngda
Haknazar Ngda
17 483