Wolfgg
Ahoj!
Stále se vrací otázka: Jaký výkon v wattech potřebuji pro stejnou clonu, když používám trvalé osvětlení místo blesku? Kdo se nevyzná v elektřině a podobných věcech, má potíže najít správnou odpověď. V diskusích na webu, které znám, jsou fakta nepříjemně roztříštěná do mnoha příspěvků, proto zde přináším souhrnné vysvětlení tohoto tématu.
Nejprve malý náhled do elektronických blesků. Všechny fungují na stejném principu: je zde kondenzátor, který je napínacím transformátorem nabitý na vysoké napětí, většinou 300..500 voltů. Paralelně s tímto kondenzátorem je zapojena blesková trubice, která se však při 300..500 voltech ještě nezapálí, ale musí být nejprve ionizována vysokonapěťovým impulsem, např. 4000 voltů, čímž se kondenzátor vybije přes bleskovou trubici a vytvoří požadovaný světelný záblesk. Množství světla, které blesková trubice vydá, určuje výhradně energie uložená v kondenzátoru (předpoklad: blesk není přerušen speciálním elektronickým obvodem). Výrobci pak uvádějí např.: blesk dodává 1000 Ws. Co to znamená? Neznamená to nic jiného, než že toto zařízení bylo dimenzováno (kondenzátor a nabíjecí napětí) tak, aby se při zapálení 1000 Ws elektrické energie z kondenzátoru přeměnilo na světlo prostřednictvím bleskové trubice.
Co ale přesně znamená tento Ws? Kdo je s elektrotechnikou na nože, má většinou potíže rozlišit pojmy výkon a energie. Jednotku výkonu watt (zkratka W) zná každý, je přece uvedena na každé žárovce. Abychom však zjistili, kolik energie žárovka spotřebuje (to, co měří elektroměr), musíme brát v úvahu nejen její výkon, ale také dobu svícení. Zapneme-li například žárovku o výkonu 100 W na 10 s, spotřebuje energii rovnající se výkonu násobenému dobou svícení, tedy 100 W * 10 s = 1000 Ws (= wattsekund). Nebo žárovka o výkonu 1000 W zapnutá na 1 s dá také 1000 Ws. Pokud pro zjednodušení předpokládáme, že všechny typy žárovek mají stejnou účinnost, lze již nyní rozpoznat, jak přepočítat blesk na trvalé světlo:
chci-li pomocí trvalého světla dosáhnout na motivu množství světla odpovídající energii 1000 Ws, zatímco je závěrka otevřená, pak mohu
- provést expozici trvající 10 sekund s celkovým výkonem žárovky 100 W (10 s * 100 W = 1000 Ws)
- nebo 1 sekundu s celkovým výkonem 1000 W (1 s * 1000 W = 1000 Ws)
- nebo 1/10 sekundy s úctyhodnými 10 000 W, tedy 10 kilowatty (1/10 s * 10 000 W = 1000 Ws)
- nebo u živých motivů 1/30 sekundy, pak se dostaneme k úctyhodnému výkonu lampy 30 kilowattů (1/30 s * 30 000 W = 1000 Ws).
Ve všech příkladech protéká lampami množství energie 1000 Ws během doby otevření závěrky (výkon lampy vynásobený časem závěrky). Zde je patrná podstatná souvislost: požadovaná síla lampového parku závisí přímo na zvoleném čase závěrky; čím delší je čas závěrky, tím menší může být lampový park.
Zohledníme-li nyní ještě rozdílnou účinnost jednotlivých typů lamp (xenonová blesková lampa cca 50 lm/W, zářivka také cca 50 lm/W, halogenová lampa cca 20 lm/W), mohly by v závislosti na době otevření závěrky následující výkony lamp nahradit bleskové zařízení s 1000 Ws:
Při použití zářivkových žárovek:
Rychlost závěrky -- výkon žárovek pro 1000 Ws
1 s 1 kW
1/4 s 4 kW
1/8 s 8 kW
1/15 s 15 kW
1/30 s 30 kW
atd.
Při použití halogenových žárovek:
Expoziční čas -- výkon žárovky pro 1000 Ws
1 s 2,5 kW
1/4 s 10 kW
1/8 s 20 kW
1/15 s 37,5 kW
1/30 s 75 kW
atd.
Tyto číselné hodnoty jsou orientační, ale díky nim víte, na co se musíte připravit při přibližně stejných podmínkách (typ reflektoru atd.). Číselné hodnoty lze také snadno přepočítat na jiné blesky, pro 500 Ws je třeba výkon žárovek snížit na polovinu, pro 2000 Ws zdvojnásobit atd.
Jak je vidět, blesk dodává extrémní množství světla v krátkém čase, dokonce i amatérský blesk s výkonem 100 Ws při rychlosti závěrky 1/30 s stále odpovídá halogenovému osvětlení o výkonu 7,5 kW! Rozdíl spočívá právě v tom, že blesk odebírá energii potřebnou pro expozici „v klidu“ ze sítě před expozicí (1000 Ws nabité za 10 s představuje zatížení sítě pouze 125 W při 80% účinnosti měniče), zatímco „trvalé lampy“ musí energii potřebnou pro expozici nutně odebírat ze sítě během (krátké) doby otevření závěrky, protože nemají možnost energii akumulovat.
Doufám, že je tímto situace srozumitelná pro každého.
S pozdravem Wolfgang
Wolfgg
Nebo ještě jednodušeji: Pokud se energie 1000 Ws uvolní za 1/1000 s, činí výkon kondenzátoru a bleskové trubice v této 1/1000 s úctyhodný 1 milion wattů (= 1000 kilowattů = 1 megawatt)!
Ještě jedna zajímavá poznámka:
Wattsekunda (Ws) a měrná jednotka elektroměrů, kilowatthodina (kWh), jsou příbuzné veličiny, platí (v závorkách je uvedeno zkrácené zápisu, pokud existuje):
1 kilowatthodina (kWh) = 1000 watthodin (Wh) = 60 000 wattminut = 3,6 milionu wattsekund (Ws).
To znamená např.: i poměrně silný blesk o síle 1000 Ws je třeba spustit asi 3000krát, než se spotřebuje 1 kWh (při předpokládané účinnosti měniče 80 %).
S pozdravem Wolfgang
cfb_de
Je úžasné, jak lze fotografy ohromit aplikovanou přírodovědou.
Elektrotechnika pro začátečníky: Hej, vy tam, co děláte s watty a volty?
S pozdravem,
Franz (původním povoláním přírodovědec)
