¿Que es una fotocelda?
Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, fotocelda o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.
¿cuales son las Características de una fotocelda?
Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanto más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luzvisible, y ultravioleta (UV).
La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante.
Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como por ejemplo en camaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.
EXPERIMENTOS CON FOTOCELDA
este experimento es muy utilizado e el campo de la automatización y la electrónica este es un ejemplo:
Este circuito conmutador activado por luz activará un relé en presencia de la luz.
La fotorresistencia / LDR varía su valor en ohmios dependiendo de la cantidad de luz que incida sobre ella.
Una red de 2 resistores (R1 y R2) del mismo valor, hace que el voltaje en el terminal no inversor del operacional sea de 6 voltios.
Cuando el LDR no está iluminado, su resistencia es alta y causa que el voltaje en el terminal no inversor del amplificador operacional, disminuya por debajo de los 6 voltios.
La salida del amplificador operacional estará en alto, el transistor Q1 no conduce y no se activa el relé.
Cuando el LDR es iluminado, la resistencia y el voltaje entre sus terminales disminuye, causando que el voltaje en el terminal inversor del operacional aumente superando los 6 voltios.
El valor del LDR no es crítico.
El potenciómetro P se regula para que tenga el mismo valor ohmico que el LDR, en condiciones normales.
La batería puede ser de 12 o 9 voltios.
Notas:
fotoresistor = fotoresistencia = LDR
fotoresistor = fotoresistencia = LDR
Lista de componentes para el conmutador activado por luz
- IC1: amplificador operacional 741
- Q1: transistor PNP 2N3702 o equivalente
- R1=R2: resistores de 10K
- R3=R4: resistores de 1.2K
- P: potenciómetro: de un valor aproximado al doble del LDR
- D1: diodo 1N4001 o equivalente
- LDR: fotoresistencia de cualquier valor
- 1 Relay (relé) de 9 voltios (B = 12V) o 6 voltios (B = 9V), con la resistencia del bobinado lo más alta posible, (500 ohms o más)
- Q1: transistor PNP 2N3702 o equivalente
- R1=R2: resistores de 10K
- R3=R4: resistores de 1.2K
- P: potenciómetro: de un valor aproximado al doble del LDR
- D1: diodo 1N4001 o equivalente
- LDR: fotoresistencia de cualquier valor
- 1 Relay (relé) de 9 voltios (B = 12V) o 6 voltios (B = 9V), con la resistencia del bobinado lo más alta posible, (500 ohms o más)
este es un ejemplo del experimento descrito anteriormente
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