As fotocélulas são semicondutores que são detectores de luz. Eles são essencialmente resistores dependentes de luz, porque eles têm uma saída que é proporcional à quantidade de luz que cai sobre eles. Devido a esse efeito, eles também são conhecidos como fotoresistoresores ou resistores dependentes de luz (LDRs).

Operação

As fotocélulas convertem a energia da luz em energia elétrica. Quando não há luz, eles têm uma resistência muito alta que pode ser de milhões de ohms. Em contraste, quando a luz está presente, sua resistência diminui muito para algumas centenas de ohms. Isso permite que mais corrente flua dentro do circuito.

Significância

Eles podem ser usados ​​com correntes alternadas ou diretas. As fotocélulas são pequenas em tamanho, mas são baratas e duráveis. Sua versatilidade permite que eles detectem todos os tipos de luz em todos os tipos de condições. O intervalo é visível da luz infravermelha. Exemplos de fontes incluem luar, luz solar, lasers, fogo, néon, fluorescente e afins. Isso permite que eles funcionem de duas maneiras: digitalmente, para indicar se a luz está presente, ou de maneira analógica, para indicar a intensidade da luz.

A desvantagem é que eles podem não responder imediatamente à presença de luz, e pode ser muito lento retornando ao seu estado original quando a fonte de luz é removida. Suas medições não são precisas. Eles também podem exigir algum tipo de calibração antes de serem usados.

Construção

O material escolhido em sua construção é o sulfeto de cádmio, porque tem uma sensibilidade à luz semelhante à do olho humano. Por esta razão, eles também podem ser referidos como células CdS. Outro ingrediente é o seleneto de cádmio. Para detectar infravermelho, sulfeto de chumbo, seleneto de chumbo ou antimoneto de índio é usado.
Para construí-los, uma camada fina de um material é depositada em um substrato de cerâmica. Os eletrodos são então evaporados na superfície. Eles podem ser revestidos com uma janela de plástico ou vidro.

Recursos

Apesar de ser formado a partir de semicondutores, as fotocélulas não possuem uma junção PN. Uma junção PN é formada por uma combinação de semicondutores positivos e negativos, e é a base de componentes, como diodos e transistores.

Em fotocélulas, um fóton ou partícula de luz força os elétrons de suas posições no material. átomos, deixando buracos com cargas positivas. Uma tensão aplicada através da fotocélula força os buracos e os elétrons fluem, criando assim uma corrente.

Seu símbolo é o de um resistor com duas setas apontando para um lado. Como resistores comuns, eles não têm polaridade, que e assim eles podem ser colocados em qualquer direção dentro de um circuito.

Usos

As fotocélulas têm uma infinidade de usos, especialmente como interruptores e sensores. Eles são um elemento comum na robótica, onde eles direcionam robôs para se esconderem no escuro ou para seguir uma linha ou farol. As luzes automáticas que se acendem quando escurece usam fotocélulas, assim como postes de luz que ligam e desligam conforme a noite ou o dia. Eles são usados ​​como temporizadores para medir as velocidades dos corredores durante uma corrida.

As fotocélulas podem ser usadas no lugar de resistores variáveis ​​e células fotovoltaicas. Algumas aplicações de circuito incluem medidores de luz e relés controlados por luz.