ما هي الخلية الضوئية للضوء؟

الخلية الكهروضوئية هي مكون حساس للضوء يتم توصيله بدائرة كهربائية أو جهاز لمجموعة من التطبيقات. إنها مفيدة بشكل خاص لإضاءة الغسق حتى الفجر التي يتم تشغيلها تلقائيًا عندما تكون مستويات الإضاءة منخفضة ، ولكن لديهم أيضًا تطبيقات في مجالات أخرى مثل أجهزة استشعار لأشياء مثل الأبواب الأوتوماتيكية أو الدخيل إنذار. يساعدك التعرف على المزيد حول كيفية عمل الخلايا الكهروضوئية وما تستخدم من أجله على فهم كيفية تمكينها من الغسق حتى الفجر ويمكنها تنبيه نظام الإنذار لوجود متطفل.

الخلية الضوئية هي نسخة مختصرة من الخلية الكهروضوئية ، ولكن المصطلح المختصر يستخدم بشكل أكثر شيوعًا. الخلية الكهروضوئية هي مكون إلكتروني صغير ذو وجه يحتوي على مقاوم ، أقطاب كهربائية (مع سلك أطراف حتى تتمكن من إرفاقه بدائرة) ، وغطاء شفاف فوق الجزء العلوي يسمح بمرور الضوء عبر. يبلغ قطر الوجه عادةً خُمس البوصة ، على الرغم من أنها قد تكون أكبر. يمكنك العثور على الخلايا الضوئية التي تستجيب لأي نوع من الضوء ، بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء.

تتمتع الخلايا الضوئية بمقاومة عالية في الظلام ولكنها مقاومة أقل بكثير عندما تتعرض للضوء. نظرًا لأنها تستجيب للضوء الذي يضرب سطح الخلية ، فيمكن استخدامها كمفتاح مستجيب لمستويات الضوء في البيئة. هذا يجعلها مفيدة لمجموعة واسعة من الأجهزة.

تعمل الخلية الكهروضوئية على أساس التأثير الكهروضوئي وظاهرة المقاومة الكهربائية. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن المقاومة ، فإن صفحة ohm Lumen Learning تحتوي على شرح مفصل ، لكنها في الأساس تشبه الاحتكاك باستثناء تدفق التيار الكهربائي. باختصار ، عندما يكون الجهد هو نفسه ، تؤدي المقاومة الأعلى إلى تيار أقل والعكس صحيح.

التأثير الكهروضوئي هو الاسم الذي يطلق على إنتاج تيار عندما يتم تسليط الضوء على موصل لأن الضوء هو شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية تمامًا مثل التيار الكهربائي. بدمج هذه المفاهيم ، تتمتع الخلية الكهروضوئية بمقاومة عالية ولكنها تستجيب أيضًا للضوء كما هو موضح بالتأثير الكهروضوئي. لذا فالمقاومة عالية إلا عند تعرض المقاوم للضوء. ثم يولد التأثير الكهروضوئي تيارًا إضافيًا كما لو أن المقاومة قد أصبحت أقل. يمكن استخدام هذا التغيير في المقاومة الظاهرة لإحداث تأثيرات مختلفة عند دمجها في الجهاز.

يتم استخدام التباين في المقاومة الناتج عن وجود الضوء في الخلية الكهروضوئية في الغسق إلى أضواء الفجر. خلال النهار ، يتعرض جهاز استشعار الضوء للضوء باستمرار ، وتنخفض المقاومة. عندما تغرب الشمس عند الغسق ، ينخفض ​​مستوى الضوء وتزداد المقاومة. يؤدي هذا التغيير في المقاومة إلى تشغيل الضوء ، مما يعني تشغيل أضواء الغسق حتى الفجر ليلاً دون الحاجة إلى تقدير وقت غروب الشمس باستخدام مفتاح مؤقت أو تشغيلها يدويا. عندما تشرق الشمس عند الفجر ، يبدأ التأثير الكهروضوئي في لعب دور مرة أخرى. تنخفض المقاومة وينطفئ الضوء.

يمكن أن يكون للخلايا الضوئية استخدامات أخرى عند دمجها في الأجهزة. على سبيل المثال ، إذا كان لديك خلية ضوئية حساسة لضوء الأشعة تحت الحمراء في جهاز به مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء عند تسليطه ، يوجد تيار ثابت في الجهاز ما لم يحجب شيء ما الضوء الساطع على الكاشف. تُستخدم هذه الفكرة الأساسية لتشغيل الصنابير تلقائيًا في الحمامات واكتشاف المتسللين في أنظمة أمان المنزل. في كلتا الحالتين ، يتسبب شيء ما يحجب شعاع الضوء في إحداث التغيير في المقاومة والسلوك المقصود من الجهاز.