Resistansiya na Naka-Depende sa Liwanag: Isang Komprehensibong Gabay

Ano ang Light Dependent Resistor?

Ang light-dependent resistor ay isang aparato na kung saan ang resistansiya nito ay bumababa habang tumataas ang intensidad ng liwanag at tumataas habang bumababa ang intensidad ng liwanag. Ang resistansiya ng LDR ay maaaring mag-iba mula sa ilang ohms hanggang sa maraming megaohms, depende sa uri at kalidad ng materyal na ginamit at ang 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 gumagana ang Light-Dependent Resistor?

Ang prinsipyong panggawain ng light-dependent resistor ay batay sa pagkakataon ng photoconductivity. Ang photoconductivity ay ang pagtaas ng electrical conductivity ng materyal kapag ito ay nagsipsip ng photons (liwanag na mga partikulo) na may sapat na enerhiya.

Kapag tumama ang liwanag sa LDR, ang mga photons ay nagbibigay ng enerhiya sa mga electrons sa valence band (ang pinakababang shell ng atoms) ng semiconductor material at ginagawa nila itong lumaktaw sa conduction band (ang shell kung saan maaaring malayang galawin ang electrons). Ito ay naglilikha ng mas maraming libreng electrons at holes (positive charges) na maaaring dalhin ang electric current. Bilang resulta, ang resistansiya ng LDR ay bumababa.

Ang halaga ng pagbabago ng resistansiya ay depende sa maraming mga kadahilanan, tulad ng:

• Ang wavelength at intensidad ng insidente na liwanag

• 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 temperatura at humidity ng kapaligiran

Ano ang mga Katangian ng Light Dependent Resistor?

Ang pangunahing katangian ng light-dependent resistor ay:

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

• Spectral response: Ang sensitibidad ng LDR ay nag-iiba-iba depende sa wavelength ng liwanag. Ang ilang LDRs ay maaaring hindi tumugon sa ilang range ng wavelengths. Ang spectral response curve ay nagpapakita kung paano nagbabago ang resistansiya sa iba't ibang wavelengths para sa isang tiyak na LDR.

• Response time: Ang response time ay ang oras na kinakailangan ng LDR upang baguhin ang resistansiya nito kapag na-expose sa o alisin mula sa liwanag. Ang response time ay binubuo ng dalawang komponente: rise time at decay time. Ang rise time ay ang oras na kinakailangan ng LDR upang bawasan ang resistansiya nito kapag na-expose sa liwanag, samantalang ang decay time ay ang oras na kinakailangan ng LDR upang taasin ang resistansiya nito kapag alisin mula sa liwanag. Karaniwan, 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 ang LDR ay bumabalik sa orihinal na resistansiya nito pagkatapos ma-expose sa o alisin mula sa liwanag. Ang recovery rate ay depende sa mga kadahilanan tulad ng temperatura, humidity, at aging effects.

• Sensitivity: Ang sensitivity ng LDR ay ang ratio ng pagbabago ng resistansiya sa pagbabago ng intensidad ng liwanag. Karaniwang inaalamin ito sa percentages o decibels (dB). Mas mataas ang sensitivity, mas maaaring detektorin ng LDR ang mas maliit na pagbabago sa intensidad ng liwanag.

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

Ano ang Mga Uri ng Light Dependent Resistors?

Ang light-dependent resistors ay maaaring i-classify sa dalawang uri batay sa materyales na ginamit upang gawin sila:

• Intrinsic photoresistors: Ang ito ay gawa sa puro na semiconductor materials tulad ng silicon o germanium. Mayroon silang malaking band gap at kailangan ng high-energy photons upang mapataas ang electrons sa itaas nito. Mas sensitibo sila sa short wavelengths (tulad ng ultraviolet) kaysa sa long wavelengths (tulad ng infrared).

• Extrinsic photoresistors: Ang ito ay gawa sa semiconductor materials na dinedope 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 lumaktaw sa conduction band gamit ang lower-energy photons. Mas sensitibo ang extrinsic photoresistors sa long wavelengths (tulad ng infrared) kaysa sa short wavelengths (tulad ng ultraviolet).

Ang sumusunod na table ay nagbibigay ng summary ng ilang common materials na ginagamit para sa intrinsic at extrinsic photoresistors at ang kanilang spectral response ranges.

Paano Gumawa ng Light-Dependent Resistor Circuit?