Resistencia Dependente da Luz: Unha Guía Completiva

Que é un resistor dependente da luz?

Un resistor dependente da luz defínese como un dispositivo cuxa resistencia diminúe co aumento da intensidade da luz e aumenta coa diminución da intensidade da luz. A resistencia dun LDR pode variar desde uns poucos ohms a varios megaohms, dependendo do tipo e calidade do material usado e a temperatura ambiente.

O símbolo dun resistor dependente da luz amóstrase a continuación. A frecha indica a dirección da luz que incide sobre el.

Como funciona un resistor dependente da luz?

O principio de funcionamento dun resistor dependente da luz basease no fenómeno da fotoconductividade. A fotoconductividade é o aumento da conductividade eléctrica dun material cando absorbe fotóns (partículas de luz) con suficiente enerxía.

Cando a luz incide nun LDR, os fotóns excitán os eléctrons na banda de valencia (a capa externa dos átomos) do material semiconductor e fánanos saltar á banda de conducción (a capa onde os eléctrons poden moverse libremente). Isto crea máis eléctrons libres e buracos (cargas positivas) que poden levar corrente eléctrica. Como resultado, a resistencia do LDR diminúe.

A cantidade de cambio de resistencia depende de varios factores, como:

• A lonxitude de onda e a intensidade da luz incidente

• A banda prohibida (a diferenza de enerxía entre a banda de valencia e a banda de conducción) do material semiconductor

• O nivel de dopado (o número de impurezas engadidas para modificar as propiedades eléctricas) do material semiconductor

• A área de superficie e o grosor do LDR

• A temperatura e humidade ambiental

Quais son as características dun resistor dependente da luz?

As principais características dun resistor dependente da luz son:

• Non linearidade: A relación entre a resistencia e a intensidade da luz non é linear, senón exponencial. Isto significa que un pequeno cambio na intensidade da luz pode causar un gran cambio na resistencia, ou viceversa.

• Resposta espectral: A sensibilidade dun LDR varía coa lonxitude de onda da luz. Algúns LDRs poden non responder en absoluto a certos rangos de lonxitudes de onda. A curva de resposta espectral amosa como a resistencia cambia con diferentes lonxitudes de onda para un determinado LDR.

• Tempo de resposta: O tempo de resposta é o tempo que leva un LDR para cambiar a súa resistencia cando está exposto ou removido da luz. O tempo de resposta consta de dous compoñentes: tempo de subida e tempo de descenso. O tempo de subida é o tempo que leva un LDR para diminuír a súa resistencia cando está exposto á luz, mentres que o tempo de descenso é o tempo que leva un LDR para aumentar a súa resistencia cando se retira da luz. Xeralmente, o tempo de subida é máis rápido que o tempo de descenso, e ambos están na orde de milisegundos.

• Taxa de recuperación: A taxa de recuperación é a taxa na que un LDR volve á súa resistencia orixinal despois de estar exposto ou removido da luz. A taxa de recuperación depende de factores como a temperatura, a humidade e os efectos de envellecemento.

• Sensibilidade: A sensibilidade dun LDR é a razón de cambio na resistencia ao cambio na intensidade da luz. Xeralmente exprésase en porcentaxes ou decibelios (dB). Unha maior sensibilidade significa que un LDR pode detectar cambios menores na intensidade da luz.

• Potencia nominal: A potencia nominal dun LDR é a máxima potencia que pode dissiparse por un LDR sen danos. Xeralmente exprésase en watts (W) ou milliwatts (mW). Unha maior potencia nominal significa que un LDR pode suportar maiores voltaxes e correntes.

Que tipos de resistores dependentes da luz existen?

Os resistores dependentes da luz poden clasificarse en dous tipos en función dos materiais utilizados para construílos:

• Fotoresistores intrínsecos: Estes están feitos de materiais semiconductores puros como o silicio ou o xermânio. Teñen unha grande banda prohibida e requiren fotóns de alta enerxía para excitar os eléctrons a través dela. Son máis sensibles ás lonxitudes de onda curtas (como o ultravioleta) que ás lonxitudes de onda longas (como o infravermello).

• Fotoresistores extrínsecos: Estes están feitos de materiais semiconductores dopados con impurezas que crean novos niveis de enerxía por riba da banda de valencia. Estes niveis de enerxía están cheos de eléctrons que poden saltar facilmente á banda de conducción con fotóns de menor enerxía. Os fotoresistores extrínsecos son máis sensibles ás lonxitudes de onda longas (como o infravermello) que ás lonxitudes de onda curtas (como o ultravioleta).

A seguinte táboa resume algúns dos materiais comúns utilizados para fotoresistores intrínsecos e extrínsecos e os seus rangos de resposta espectral.

Como facer un circuito de resistor dependente da luz?

Un circuito de resistor dependente da luz é un simple circuito electrónico que usa un LDR como un resistor variable