太陽(天体)を電球に変換！

質問

今日、太陽を見上げてふと思いました。太陽の明るさをそのままで普通の(直径5cmくらい？)の電球にすると、どのくらいの明るさになるんでしょうか？明るさじゃ曖昧なんで、何ワットくらいになるのでしょうか？くだらない質問かもしれませんが、教えてください。

回答No.4

noname#40706 · ベストアンサー

この質問、興味があり気になっていたのですが、計算する暇がありませんでした。まだ回答締め切られてないようですので、仲間に入れてください。

太陽定数＝１．４×１０＾３Ｗ／ｍ＾２

を使って試算してみましょう。

地球太陽間の距離：１．５×１０＾８ｋｍ

太陽の半径：７０万ｋｍ

電球の半径：４ｃｍ（？）ぐらいですか

まず、太陽の表面１ｍ＾２から１秒間に出るエネルギー（ワットで表す）の計算は、

１．４×１０＾３Ｗ／ｍ＾２×（１．５×１０＾８ｋｍ／７０万ｋｍ）＾２

ですね。

すなわち

１．６×１０＾７Ｗです。

電球の表面積は

４×３．１４×（４×１０＾－２）＾２

ですね

すなわち、２×１０＾－２ｍ＾２

したがって　　この電球のワット数は

１．６×１０＾７×２×１０＾－２

つまり

３．２×１０＾５Ｗ

３２万ワットですか。

こんなに明るいですかね？

でもよく考えたら６０００°に、がんがんに熱せられた金属のかたまり（電球と同じ大きさの）ですから、それくらい明るくても不思議ではないかも。

というか、そもそも、電球だってよく考えると、輝いているのは真ん中のフィラメント（直径０．何ミリ？で、せいぜい２～３０００°ぐらいですか）だけですものね。それで１００Ｗとか、結構明るくてまぶしい。

ですから、案外この計算、いけてるかもしれませんよ。

検算してませんので、間違ってたらごめんなさい。

お礼

ふと疑問に思ったくだらないことのつもりだったんですが、とても興味深い内容で驚きました。ありがとうございました！
具体的な数字まで計算していただいて嬉しいです。32万ワットですか！太陽ってすごいですねぇ・・・。将来、このエネルギーを上手に使えるようになればいいですね。面白かったです。

回答No.3

NAZ0001

太陽の輝きは、熱放射ですから。電球サイズの6000度の塊を想定すれば、そのままかと。

お礼

ふと疑問に思ったくだらないことのつもりだったんですが、とても興味深い内容で驚きました。ありがとうございました！

回答No.2

ewyr-05

昔、こー言う事を考えたお馬鹿さんがいました。＾○＾
太陽の明るさは１０万ルクスです。

ざっと、１０００ルクスを机で本を読む時にします。
http://www.rinrei.co.jp/ray/ray_3_02.htm

蛍光灯６０Wと、スタンド蛍光灯４０Wで合計１００Wにします。
１０００００/１０００（１００ワットのルクス）＝１００
１００ワットX１００＝１万ワット。

天井に１万ワットの蛍光灯を取り付ければ太陽の明るさになるかもしんないです。

但し、天井の高さが高くなると極端にルクスは落ちてしまいます。
ただ単に、部分的に太陽の明るさを作ったからです。

今度は、太陽定数です。
１平方メートルの面積に、1465 W/m2のエネルギーを送っています。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%AE%9A%E6%95%B0
でも、地球全体の面積に送ってくるので、
６畳の部屋（９．９平方メートル）で1465 W/m2の１０倍になります。

お礼

ふと疑問に思ったくだらないことのつもりだったんですが、とても興味深い内容で驚きました。ありがとうございました！

回答No.1

fba

>太陽の明るさをそのままで普通の(直径5cmくらい？)の電球にすると、どのくらいの明るさになるんでしょうか？

　明るさをそのままにするなら電球だろうと何だろうとそのままの明るさです。

…という回答が欲しいのではなくて電球に換算すると何Wくらいのものになるのか、ということだと解釈します。が、1Wの懐中電灯を目の前に置いて覗き込むのと100Wの裸電球を100km先に置いたものを見るのとは全く違うことになる事はご理解いただけると思います。（更に言うと、Wはエネルギーの単位ですが明るさを直接表す単位でないことはご理解ください。白熱電球と蛍光灯とLEDとでは同じ明るさでもW数は全く違いますし、光を全方向に出すのと一方向に集中させるのでも違います。）

　大昔に聞いた話なので裏が取れていませんが、1等星の明るさが1km先に置いた100Wの裸電球に相当するようです。地球から見たときの太陽が大体-26.8等星とされているので、明るさとしてはおおよそ500億倍に相当します（計算を間違えていなければ、ですが）。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%89%E6%98%9F

お礼

ふと疑問に思ったくだらないことのつもりだったんですが、とても興味深い内容で驚きました。ありがとうございました！