Quang thông là gì? Đơn vị đo và công thức tính chi tiết
Quang thông là một trong những thông số quan trọng để đánh giá khả năng phát sáng của nguồn sáng, đặc biệt với các loại đèn LED hiện nay. Vậy quang thông là gì và tại sao chỉ số lumen (lm) lại thường xuất hiện trên thông số kỹ thuật của đèn? Cùng Steelux tìm hiểu chi tiết về quang thông và cách đọc chỉ số này để lựa chọn thiết bị chiếu sáng phù hợp.
Đôi nét về quang thông
Quang thông là gì?
Quang thông (tên tiếng Anh: Luminous Flux, ký hiệu là Φ hoặc F) là đại lượng vật lý đo lường tổng lượng ánh sáng nhìn thấy được do một nguồn sáng phát ra theo mọi hướng trong một giây.
Khác với bức xạ năng lượng tổng thể (bao gồm cả tia tử ngoại UV và tia hồng ngoại IR), quang thông chỉ tính riêng dải ánh sáng mà mắt người có thể cảm nhận được. Nguồn sáng có quang thông càng lớn thì tổng lượng ánh sáng phát ra càng nhiều.
Đơn vị đo quang thông của đèn Led
Đơn vị đo quang thông trong hệ đo lường quốc tế (SI) là Lumen (viết tắt là lm).
- Khái niệm Lumen: 1 Lumen được định nghĩa là quang thông phát ra từ một nguồn sáng điểm có cường độ ánh sáng bằng 1 Candela chiếu đều trong một góc đặc có diện tích 1 Steradian (1 lm = 1 cd × sr).
- Hiệu suất chiếu sáng (lm/W): Đây là tỷ số giữa quang thông và công suất tiêu thụ điện. Đèn LED cao cấp hiện nay thường đạt hiệu suất chiếu sáng từ 100 lm/W đến 130 lm/W, vượt trội hoàn toàn so với đèn sợi đốt truyền thống (chỉ khoảng 10 – 15 lm/W).
Công thức tính quang thông
Trong lý thuyết quang học và vật lý chiếu sáng, quang thông được tính theo công thức:
Φv = dQv / dt
Trong đó:
- Φv: Quang thông của nguồn sáng (đơn vị: Lumen – lm).
- dQv: Năng lượng ánh sáng phát ra (đơn vị: Lumen.giây – lm.s).
- dt: Khoảng thời gian phát sáng (đơn vị: giây – s).
Ứng dụng tính toán thực tế: Trong ngành thiết kế chiếu sáng, từ công thức lý thuyết trên, người ta tính quang thông thực tế của bóng đèn thông qua hiệu suất phát quang (η) và công suất tiêu thụ (P):
Quang thông (lm) = Công suất (W) × Hiệu suất phát quang (lm/W)
Ví dụ: Một bóng đèn LED có công suất 10 W và hiệu suất phát quang 110 lm/W sẽ có tổng quang thông là: Φv = 10 × 110 = 1100 lm.
Phân biệt quang thông, độ rọi và cường độ ánh sáng
Ba đại lượng quang học này thường bị người tiêu dùng nhầm lẫn với nhau. Nắm rõ sự khác biệt giúp bạn đánh giá hệ thống chiếu sáng một cách chính xác.
| Đại lượng | Ký hiệu | Đơn vị | Bản chất chỉ số | Ứng dụng thực tế |
| Quang thông (Luminous Flux) | Φv | Lumen (lm) | Tổng lượng ánh sáng nguồn phát ra theo mọi hướng. | Đánh giá tổng năng lượng phát sáng của bóng đèn. |
| Cường độ ánh sáng (Luminous Intensity) | I | Candela (cd) | Lượng ánh sáng phát ra theo một hướng xác định trong một góc đặc. | Xác định độ tập trung ánh sáng (đèn spotlight). |
| Độ rọi (Illuminance) | E | Lux (lx) | Lượng ánh sáng chiếu trên 1 m² bề mặt (1 lx = 1 lm/m²). | Mức độ sáng thực tế nhận được tại mặt bàn, sàn nhà. |
Các yếu tố làm giảm quang thông của đèn
Trong quá trình sử dụng, quang thông của bất kỳ bóng đèn nào cũng sẽ bị suy giảm dần. Dưới đây là các nguyên nhân chính tác động đến hiện tượng này:
- Tản nhiệt kém (nhiệt độ hoạt động cao): Chip LED rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nếu bộ tản nhiệt của đèn làm bằng chất liệu kém chất lượng hoặc quá nhỏ, nhiệt độ chip LED sẽ tăng cao, làm tăng tốc độ suy giảm quang thông.
- Tuổi thọ chip LED theo thời gian: Sau một thời gian vận hành, vật liệu bán dẫn bị lão hóa tự nhiên. Tiêu chuẩn quốc tế thường đánh giá độ bền của đèn qua mốc L70 (thời điểm quang thông còn 70% so với ban đầu).
- Chất lượng bộ nguồn (LED Driver): Nguồn điện cấp không ổn định, dòng điện chập chờn sẽ khiến chip LED hoạt động không đúng định mức, làm giảm nhanh lượng Lumen phát ra.
- Bụi bẩn và môi trường xung quanh: Bụi bám trên bề mặt vỏ đèn, chao đèn hoặc độ ẩm cao làm mờ kính, giảm lượng ánh sáng xuyên qua môi trường.
Cách lựa chọn đèn LED theo quang thông
Tham khảo mức quang thông khuyến nghị cho từng khu vực:
| Khu vực sinh hoạt | Mức quang thông tiêu chuẩn (Lumen/m²) |
| Phòng khách | 300 lm/m² |
| Phòng ngủ | 150 lm/m² |
| Phòng làm việc / Học tập | 500 lm/m² |
| Phòng bếp / Ăn | 400 lm/m² |
| Hành lang / Ban công | 100 lm/m² |
FAQs – Câu hỏi thường gặp
Quang thông càng cao có phải đèn càng sáng không?
Đúng về tổng lượng ánh sáng phát ra, nhưng chưa chắc đúng về độ sáng tại một điểm cụ thể. Quang thông cao nghĩa là bóng đèn tỏa ra nhiều ánh sáng hơn. Tuy nhiên, độ sáng thực tế tại mặt bàn hay mặt sàn còn phụ thuộc vào góc chiếu của chao đèn, khoảng cách lắp đặt và độ rọi (Lux) thu được trên bề mặt đó.
Quang thông của đèn LED có giảm theo thời gian không?
Có. Đèn LED không bị “cháy” đột ngột như đèn sợi đốt mà sẽ giảm dần độ sáng qua thời gian. Hiện tượng này gọi là sự suy giảm quang thông. Các sản phẩm đèn LED chất lượng cao thường có tuổi thọ từ 25.000 đến 50.000 giờ chiếu sáng trước khi quang thông giảm xuống dưới mốc 70%.
Nên chọn đèn theo quang thông hay công suất?
Nên ưu tiên chọn đèn theo quang thông (Lumen). Công suất (Watt) chỉ phản ánh lượng điện tiêu thụ. Hai bóng đèn cùng công suất 10W nhưng bóng đèn LED chất lượng cao có thể cho quang thông 1100 lm, trong khi bóng đèn kém chất lượng chỉ đạt 600 lm. Việc chọn theo Lumen giúp bạn đảm bảo đúng độ sáng mong muốn và tiết kiệm chi phí tối đa.
Tạm kết
Nắm rõ khái niệm “quang thông là gì?“ sẽ giúp bạn chủ động tính toán chính xác số lượng bóng đèn cần dùng, mang lại không gian sống tiện nghi, chuẩn ánh sáng và tiết kiệm năng lượng tối ưu cho gia đình. Nếu còn câu hỏi nào khác về sản phẩm của Steelux, vui lòng liên hệ Hotline: 0906 443 879 để được hỗ trợ nhanh chóng!
