Resistans na Nagdedepende sa Liwanag: Isang Komprehensibong Gabay

Ano ang Light Dependent Resistor?

Ang light-dependent resistor ay isang aparato na kung saan bumababa ang resistance nito habang tumataas ang intensity ng liwanag at tumataas ang resistance nito habang bumababa ang intensity ng liwanag. Ang resistance ng isang LDR maaaring mag-iba mula sa ilang ohms hanggang sa maraming megaohms, depende sa uri at kalidad ng materyal na ginamit at sa temperatura ng kapaligiran.

Ang simbolo para sa light-dependent resistor ay ipinapakita sa ibaba. Ang arrow ay nagpapahiwatig ng direksyon ng liwanag na tumutok dito.

Kamusta ang Paggana ng Light-Dependent Resistor?

Ang prinsipyong paggana ng light-dependent resistor ay batay sa phenomenon ng photoconductivity. Ang photoconductivity ay ang pagtaas ng electrical conductivity ng isang materyal kapag ito ay nagsabsorb ng photons (light particles) na may sapat na enerhiya.

Kapag tumama ang liwanag sa isang LDR, ang mga photon ay nag-iinduce ng mga electron sa valence band (ang pinakawalang shell ng atoms) ng semiconductor material at gumawa sila ng paglilipat sa conduction band (ang shell kung saan maaaring malayang makilos ang mga electron). Ito ay lumilikha ng mas maraming libreng electrons at holes (positive charges) na maaaring dalhin ang electric current. Bilang resulta, bumababa ang resistance ng LDR.

Ang halaga ng pagbabago ng resistance ay depende sa maraming factor, tulad ng:

• Ang wavelength at intensity ng incident light

• Ang band gap (ang enerhiyang pagkakaiba sa pagitan ng valence band at conduction band) ng semiconductor material

• Ang doping level (ang bilang ng impurities na idinagdag upang baguhin ang electrical properties) ng semiconductor material

• Ang surface area at thickness ng LDR

• Ang ambient temperature at humidity

Ano ang mga Katangian ng Light-Dependent Resistor?

Ang pangunahing katangian ng light-dependent resistor ay:

• Nonlinearity: Ang relasyon sa pagitan ng resistance at intensity ng liwanag ay hindi linear, kundi exponential. Ito ang nangangahulugan na ang maliit na pagbabago sa intensity ng liwanag maaaring magresulta sa malaking pagbabago sa resistance, o vice versa.

• Spectral response: Ang sensitivity ng isang LDR ay nag-iiba-iba depende sa wavelength ng liwanag. Mga LDRs ay maaaring hindi magresponde sa tiyak na ranggo ng wavelengths. Ang spectral response curve ay nagpapakita kung paano nagbabago ang resistance sa iba't ibang wavelengths para sa isang tiyak na LDR.

• Response time: Ang response time ay ang oras na kinakailangan ng isang LDR upang baguhin ang resistance nito kapag nakatanggap o inalis sa liwanag. Ang response time ay binubuo ng dalawang component: rise time at decay time. Ang rise time ay ang oras na kinakailangan ng isang LDR upang bawasan ang resistance nito kapag nakatanggap ng liwanag, samantalang ang decay time ay ang oras na kinakailangan ng isang LDR upang taasan ang resistance nito kapag inalis sa liwanag. Karaniwang mas mabilis ang rise time kaysa sa decay time, at parehong nasa order ng milliseconds.

• Recovery rate: Ang recovery rate ay ang rate kung saan bumabalik ang isang LDR sa orihinal na resistance nito pagkatapos na nakatanggap o inalis sa liwanag. Ang recovery rate ay depende sa mga factor tulad ng temperatura, humidity, at aging effects.

• Sensitivity: Ang sensitivity ng isang LDR ay ang ratio ng pagbabago sa resistance sa pagbabago ng intensity ng liwanag. Karaniwang ito ay ipinapakita sa percentages o decibels (dB). Mas mataas ang sensitivity, mas maaaring detect ng isang LDR ang mas maliit na pagbabago sa intensity ng liwanag.

• Power rating: Ang power rating ng isang LDR ay ang maximum power na maaaring dissipated ng isang LDR nang hindi ito nasusira. Karaniwang ito ay ipinapakita sa watts (W) o milliwatts (mW). Mas mataas ang power rating, mas maaaring suportahan ng isang LDR ang mas mataas na voltages at currents.

Ano ang mga Uri ng Light-Dependent Resistors?

Ang light-dependent resistors ay maaaring ikategorya sa dalawang uri batay sa mga materyal na ginamit upang gawin ito:

• Intrinsic photoresistors: Ang mga ito ay gawa ng puro na semiconductor materials tulad ng silicon o germanium. Mayroon silang malaking band gap at kailangan ng high-energy photons upang i-induce ang electrons sa loob nito. Mas sensitive sila sa maikling wavelengths (tulad ng ultraviolet) kaysa sa mahabang wavelengths (tulad ng infrared).

• Extrinsic photoresistors: Ang mga ito ay gawa ng semiconductor materials na dinoped ng impurities na lumilikha ng bagong energy levels sa itaas ng valence band. Ang mga energy levels na ito ay puno ng electrons na maaaring madaling tumalon sa conduction band gamit ang lower-energy photons. Mas sensitive ang extrinsic photoresistors sa mahabang wavelengths (tulad ng infrared) kaysa sa maikling wavelengths (tulad ng ultraviolet).

Ang sumusunod na talahanayan ay nagbibigay ng summary ng mga karaniwang materyal na ginagamit para sa intrinsic at extrinsic photoresistors at ang kanilang spectral response ranges.

Paano Gumawa ng Light-Dependent Resistor Circuit?