Kas yra šviesos fotoelementas?

Fotoelementas yra šviesai jautrus komponentas, kuris yra prijungtas prie elektros grandinės arba įrenginio įvairioms reikmėms. Jie ypač naudingi apšvietimui nuo sutemų iki aušros, kuris automatiškai įsijungia esant nedideliam apšvietimui žemas, tačiau jie taip pat gali būti pritaikyti kitose srityse kaip jutikliai tokiems dalykams kaip automatinės durys ar įsibrovėlių signalizacijos. Sužinoję daugiau apie tai, kaip veikia fotoelementai ir kam jie naudojami, padės suprasti, kaip jie įgalina apšvietimą nuo sutemų iki aušros ir gali įspėti signalizacijos sistemą apie įsibrovėlį.

Fotoelementas yra sutrumpinta fotoelemento versija, tačiau sutrumpintas terminas naudojamas daug dažniau. Fotoelementas yra mažas elektroninis komponentas su paviršiumi, kuriame yra rezistorius, elektrodai (kartu su viela gnybtų, kad galėtumėte prijungti jį prie grandinės), ir permatomą dangtelį virš viršaus, leidžiantį šviesai praeiti per. Veido skersmuo paprastai yra maždaug penktadalis colio, nors jie gali būti ir didesni. Galite rasti fotoelementų, kurie reaguoja į bet kokio tipo šviesą, įskaitant matomą šviesą ir infraraudonuosius spindulius.

Fotoelementai turi didelį atsparumą tamsoje, bet daug mažesnį, kai jie yra veikiami šviesos. Kadangi jie reaguoja į šviesą, patenkančią į ląstelės paviršių, juos galima naudoti kaip jungiklį, kuris reaguoja į aplinkos šviesos lygį. Dėl to jie yra naudingi daugeliui įrenginių.

Fotoelementas veikia remiantis fotoelektriniu efektu ir elektrinės varžos reiškiniu. Jei norite sužinoti daugiau apie varžą, puslapyje „Ohm Lumen Learning“ yra išsamus paaiškinimas, tačiau iš esmės tai panašu į trintį, išskyrus elektros srovės srautą. Trumpai tariant, kai įtampa yra vienoda, didesnė varža lemia mažesnę srovę ir atvirkščiai.

Fotoelektrinis efektas vadinamas srovės susidarymu, kai šviesa apšviečiama laidininką, nes šviesa yra elektromagnetinės energijos forma, kaip ir elektros srovė. Derinant šias sąvokas, fotoelementas turi didelį atsparumą, bet taip pat reaguoja į šviesą, kaip apibūdina fotoelektrinis efektas. Taigi, atsparumas yra didelis, išskyrus atvejus, kai rezistorius yra veikiamas šviesos. Tada fotoelektrinis efektas sukuria papildomą srovę, tarsi varža sumažėjo. Šis tariamo pasipriešinimo pokytis gali būti naudojamas įvairiems efektams sukelti, kai jis įtrauktas į įrenginį.

Atsparumo kitimas, atsirandantis dėl šviesos buvimo fotoelemente, naudojamas temstant iki aušros. Dienos metu šviesos jutiklį nuolat veikia šviesa, o pasipriešinimas sumažėja. Sutemus saulei nusileidus šviesos lygis mažėja, o pasipriešinimas didėja. Dėl šio pasipriešinimo pasikeitimo šviesa įsijungia, o tai reiškia, kad įsijungia šviesa nuo sutemų iki aušros naktį, nereikia įvertinti saulėlydžio laiko laikmačio jungikliu arba jų įjungti rankiniu būdu. Kai saulė grįžta auštant, fotoelektrinis efektas vėl pradeda veikti. Pasipriešinimas sumažėja, o lemputė išsijungia.

Fotoelementai gali būti naudojami kitaip, kai jie yra įtraukti į įrenginius. Pavyzdžiui, jei turite infraraudonųjų spindulių šviesai jautrų fotoelementą įrenginyje su infraraudonųjų spindulių šviesos šaltiniu šviečiant į jį, įrenginyje yra nuolatinė srovė, nebent kažkas užblokuotų detektorių šviečiančią šviesą. Ši pagrindinė idėja naudojama automatiniam maišytuvų veikimui vonios kambariuose ir įsibrovėlių aptikimui namų apsaugos sistemose. Abiem atvejais kažkas, blokuojantis šviesos spindulį, sukelia pasipriešinimo pokyčius ir numatomą įrenginio elgseną.