Τι είναι ένα φωτοκύτταρο για ένα φως;

Το φωτοκύτταρο είναι ένα φωτοευαίσθητο εξάρτημα που είναι προσαρτημένο σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ή συσκευή για μια σειρά εφαρμογών. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για φωτισμό από το σούρουπο έως την αυγή που ανάβει αυτόματα όταν είναι τα επίπεδα φωτός χαμηλά, αλλά έχουν εφαρμογές και σε άλλους τομείς ως αισθητήρες για πράγματα όπως αυτόματες πόρτες ή εισβολείς συναγερμός. Το να μάθετε περισσότερα για το πώς λειτουργούν τα φωτοκύτταρα και για ποιον σκοπό χρησιμοποιούνται σάς βοηθά να κατανοήσετε πώς ενεργοποιούν τον φωτισμό από το σούρουπο έως την αυγή και μπορούν να ειδοποιήσουν ένα σύστημα συναγερμού για την παρουσία ενός εισβολέα.

Το φωτοκύτταρο είναι μια συντομευμένη έκδοση του φωτοηλεκτρικού στοιχείου, αλλά ο συντομευμένος όρος χρησιμοποιείται πολύ πιο συχνά. Το φωτοκύτταρο είναι ένα μικρό ηλεκτρονικό εξάρτημα με όψη που περιέχει αντίσταση, ηλεκτρόδια (μαζί με σύρμα ακροδέκτες ώστε να μπορείτε να το συνδέσετε σε ένα κύκλωμα) και ένα διαφανές κάλυμμα στην κορυφή που επιτρέπει στο φως να περάσει διά μέσου. Το πρόσωπο έχει συνήθως διάμετρο περίπου το ένα πέμπτο της ίντσας, αν και μπορεί να είναι μεγαλύτερο. Μπορείτε να βρείτε φωτοκύτταρα που ανταποκρίνονται σε κάθε τύπο φωτός, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός και του υπέρυθρου.

Τα φωτοκύτταρα έχουν υψηλή αντίσταση στο σκοτάδι αλλά πολύ μικρότερη αντίσταση όταν εκτίθενται στο φως. Επειδή ανταποκρίνονται στο φως που χτυπά την επιφάνεια της κυψέλης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως διακόπτης που ανταποκρίνεται στα επίπεδα φωτός στο περιβάλλον. Αυτό τα καθιστά χρήσιμα για ένα ευρύ φάσμα συσκευών.

Ένα φωτοκύτταρο λειτουργεί με βάση το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και το φαινόμενο της ηλεκτρικής αντίστασης. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με την αντίσταση, η σελίδα εκμάθησης ωμού Lumen έχει μια λεπτομερή εξήγηση, αλλά βασικά, είναι σαν την τριβή εκτός από τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Εν ολίγοις, όταν η τάση είναι ίδια, μια υψηλότερη αντίσταση οδηγεί σε χαμηλότερο ρεύμα και αντίστροφα.

Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το όνομα που δίνεται στην παραγωγή ρεύματος όταν το φως εκπέμπεται σε έναν αγωγό, επειδή το φως είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας ακριβώς όπως ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Συνδυάζοντας αυτές τις έννοιες, ένα φωτοκύτταρο έχει υψηλή αντίσταση αλλά επίσης ανταποκρίνεται στο φως όπως περιγράφεται από το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Έτσι, η αντίσταση είναι υψηλή εκτός από την περίπτωση που η αντίσταση εκτίθεται στο φως. Τότε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο δημιουργεί πρόσθετο ρεύμα σαν να έχει μειωθεί η αντίσταση. Αυτή η αλλαγή στη φαινομενική αντίσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προκαλέσει διάφορα εφέ όταν είναι ενσωματωμένη σε μια συσκευή.

Η διακύμανση της αντίστασης που προκαλείται από την παρουσία φωτός σε ένα φωτοκύτταρο χρησιμοποιείται από το σούρουπο έως τα φώτα της αυγής. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ένας αισθητήρας στο φως εκτίθεται συνεχώς στο φως και η αντίσταση μειώνεται. Καθώς ο ήλιος δύει το σούρουπο, το επίπεδο φωτός μειώνεται και η αντίσταση αυξάνεται. Αυτή η αλλαγή στην αντίσταση ενεργοποιεί το φως για να ανάψει, που σημαίνει ότι ανάβουν τα φώτα από το σούρουπο έως την αυγή τη νύχτα χωρίς να χρειάζεται να υπολογίσετε την ώρα δύσης του ηλίου με διακόπτη χρονοδιακόπτη ή να τα ενεργοποιήσετε χειροκίνητα. Όταν ο ήλιος ανατέλλει την αυγή, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο αρχίζει να παίζει ξανά ρόλο. Η αντίσταση μειώνεται και το φως σβήνει.

Τα φωτοκύτταρα μπορούν να έχουν άλλες χρήσεις όταν ενσωματώνονται σε συσκευές. Για παράδειγμα, εάν έχετε ένα φωτοκύτταρο που είναι ευαίσθητο στο υπέρυθρο φως σε μια συσκευή με πηγή υπέρυθρου φωτός λάμπει σε αυτό, υπάρχει ένα σταθερό ρεύμα στη συσκευή εκτός εάν κάτι εμποδίζει το φως που λάμπει στον ανιχνευτή. Αυτή η βασική ιδέα χρησιμοποιείται για την αυτόματη λειτουργία των βρυσών στα μπάνια και για τον εντοπισμό εισβολέων στα συστήματα ασφαλείας του σπιτιού. Και στις δύο περιπτώσεις, κάτι που εμποδίζει τη δέσμη φωτός πυροδοτεί την αλλαγή στην αντίσταση και την επιδιωκόμενη συμπεριφορά από τη συσκευή.