Teorija

Gaismas avota stiprums. Gaismas plūsma
Ķermeņus, kas izstaro redzamo gaismu, sauc par gaismas avotiem. Gaismas avots, kas ir ļoti mazs, lai arī atrodas lielā attālumā, var tikt uzskatīts par punktveida gaismas avotu. Piemēram, par punktveida gaismas avotu var pieņemt Sauli, jo tā atrodas ļoti tālu no mums, tāpat var pieņemt spuldzes kvēldiegu par punktveida gaismas avotu, jo tas ir salīdzinoši mazs. Uzdevumos bieži tiek pieņemts, ka gaismas avots ir punktveida gaismas avots.
Katrs gaismas avots uz visām pusēm izstaro gaismu, kuru sauc par gaismas plūsmu  Φ, kuras mērvienība ir lumeni lm. Gaismas plūsma ir atkarīga no avota gaismas stipruma I, kuru mēra kandelās cd. Gaismas stiprums ir punktveida gaismas avota izstarotās gaismas plūsma telpas leņķa vienībā Ω, kuru mēra steradiānos sr. Pilnā telpiskā leņķī, kas patver visu telpu, ietilpst 4π steradiāni.
 
I=ΦΩ,   Φ=4πI
Svarīgi!
Palielinoties gaismas avota stiprumam, palielinās arī gaismas plūsma.
Piemērs:
Gaismas avots izstaro 15 lm gaismas plūsmu 1,2 sr lielā telpas leņķī. Cik liela ir gaismas avota stiprums?
I=ΦΩ=151,2=12,5cd
Piemērs:
Spuldze, kuras stiprums ir 50 cd, izstaro gaismu apkārtējā vidē. Cik lielu gaismas plūsmu izstaro gaismas avots?
Φ=4πI=43,1450=628lm
 
Dzīvē ne visus avotus var uzskatīt par punktveida gaismas avotiem. Ja gaismas avotu mēs redzam kā spīdošu virsmu, tad ir svarīgi cik spoža ir katra virsmas laukuma S vienība. Virsmas laukuma spožumu raksturo gaismas avota spožums  B, kuru mēra kandelās uz kvadrātmetru. Piemēram, Mēness ir spīdoša virsma.
 
B=IS
 
Piemērs:
1) Saules virsmas spožums ir 1500000000 jeb 1,5109 cd/m2;
2) spuldzes kvēldiega spožums ir apmēram 1000000 jeb 1106 cd/m2;
3) spožums skaidrām debesīm ir apmēram 2500 cd/m2;
4) Mēness spožums pilnmēness laikā ir apmēram 1000 cd/m2;
5) spožums bezmēness nakts debesīm ir apmēram 0,0001 cd/m2.
Piemēri rāda to, ka dabā dažādu gaismas avotu spožums un attiecīgi arī stiprums ļoti atšķiras.
 
Atkarībā no tā cik gaišas vēlamies savas telpas, mums ir jāizvēlas atbilstošas spuldzes. Jo lielāka ir spuldžu jauda, jo lielāku gaismas plūsmu tās izplata ap sevi. No 2010. gada 1. septembra ir stājies spēkā Eiropas Komisijas regulas Nr. 244/2009 otrais posms. Eiropas Savienībā vairs nedrīkst ražot un izplatīt mājsaimniecībā izmantojamās kliedētās gaismas spuldzes, kuru jauda ir lielāka par 75 W. Kādas spuldzes izvēlēties, lai aizvietotu, piemēram, 100 W kvēlspuldzi? 2 tabulās vari izpētīt un salīdzināt dažādu spuldžu jaudu, radīto gaismas plūsmu un izmaksas.
 
Spuldžu jaudas un gaismas plūsmas salīdzinājums
 
Kvēlspuldzes
Halogēnspuldzes
Kompaktās luminiscentās spuldzes
LED spuldzes
100 W (1340 lm)
70 W (1200 lm)
20 W (1230 lm)
19 W (1400 lm)
75 W (935 lm)
53 W (840 lm)
15 W (900 lm)
 
60 W (710 lm)
42 W (630 lm)
11 W (660 lm)
12 W (804 lm)
40 W (415 lm)
28 W (345 lm)
7 W (400 lm)
8 W (450 lm)
25 W (220 lm)
18 W (170 lm)
5 W (240 lm)
4 W (200 lm)
Piemērs:
Spuldzes vidējais sfēriskais gaismas stiprums ir vidējais gaismas plūsmas blīvums. Tas parāda, kāds būtu gaismas stiprums avotam ar vienmērīgi visos virzienos sadalītu gaismas plūsmu. Piemēram, 100 W spuldzei vidējais sfēriskais gaismas stiprums ir:
Io=Φ4π=13204 ·3,14=105cd
Kvēldiega spuldžu aizliegums ir saistīts ar ES mērķi līdz 2020. gadam par 20% samazināt elektrības patēriņu blokā. Saskaņā ar ES plānu, no 2009. gada 1. septembra no aprites tirgū tika izņemtas 100 vatu kvēldiega spuldzes, no 2010. gada 1. septembra 75 vatu kvēldiega spuldzes, no 2011. gada 1. septembra 60 vatu kvēldiega spuldzes, no 2012. gada - 40 vatu un 25 vatu kvēldiega spuldzes.
Atsauce:
 
E. Šilters, V. Reguts, A. Cābelis, I. Vilks Fizika 12. klasei. Lielvārds 2008
http://www.latvenergo.lv/portal/page/portal/Latvian/EEC_Latvenergo/EEC_latvenergo/padomi/energoefektivitates_padomi/
http://www.kasjauns.lv/lv/zinas/57350/eiropas-savieniba-atvadas-no-60-vatu-spuldzem