El funcionamiento de una fotorresistencia en la electrónica.

Las fotorresistencias son sensores de luz que se utilizan ampliamente en la electrónica y la robótica. También se les conoce como resistencias dependientes de la luz o células fotoeléctricas. Estos componentes tienen un comportamiento resistivo que varía según la cantidad de luz que reciben. En este artículo, explicaremos cómo funciona una fotorresistencia y algunos de los usos comunes en los que se encuentran.

¿Qué es una fotorresistencia?
Una fotorresistencia es un tipo de resistor que cambia su valor de resistencia cuando la luz cae sobre él. Consiste en una delgada tira de material semiconductor que se coloca entre dos terminales. Cuando la luz incide sobre la tira, los electrones en el material adquieren energía y saltan de sus posiciones originales a niveles de energía más altos, lo que reduce la resistencia total del dispositivo. La fotorresistencia es una forma común de detectar cambios en la iluminación y se utiliza en aplicaciones que van desde el control de la intensidad de la luz hasta la detección de movimiento.

Índice de Contenido
  1. Funcionamiento básico de una fotorresistencia en circuitos eléctricos.
  2. Creo mi laboratorio fotográfico en casa
  3. LED Control with LDR (Photoresistor) and Arduino
    1. ¿Qué es una fotorresistencia y para qué se utiliza en electricidad y electrónica?
    2. ¿Cuál es el principio detrás del funcionamiento de una fotorresistencia?
    3. ¿Cómo se fabrica una fotorresistencia y cuáles son sus características eléctricas?
    4. ¿Cuáles son las aplicaciones comunes de la fotorresistencia en circuitos electrónicos?
    5. ¿Cómo se puede medir la respuesta eléctrica de una fotorresistencia?
    6. ¿Qué factores pueden influir en el rendimiento y la vida útil de una fotorresistencia?
  4. Sintetizando
  5. Comparte con el mundo

Funcionamiento básico de una fotorresistencia en circuitos eléctricos.

Una fotorresistencia es un componente electrónico que cambia su resistencia eléctrica en función de la cantidad de luz que recibe.

Funcionamiento: Cuando la luz incide sobre la fotorresistencia, se genera un flujo de electrones en su interior, lo que disminuye su resistencia eléctrica. Por el contrario, cuando la luz disminuye, la fotorresistencia tiende a aumentar su resistencia eléctrica.

Este comportamiento hace que la fotorresistencia sea muy útil en circuitos eléctricos que necesiten medir la intensidad lumínica. Por ejemplo, se utilizan en sistemas de control de iluminación para ajustar automáticamente la cantidad de luz en una habitación en función del nivel de luz ambiente.

Para utilizar la fotorresistencia en un circuito eléctrico, se conecta en serie con una resistencia fija y se aplica una tensión. La tensión resultante dependerá del valor resistivo total del circuito, que a su vez dependerá de la resistencia de la fotorresistencia.

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Así, si la cantidad de luz incidente varía, la resistencia de la fotorresistencia también varía, lo que afecta al valor resistivo total del circuito y, por tanto, a la tensión. De esta forma, medir la tensión en el circuito permite obtener información sobre la cantidad de luz presente.

En definitiva, la fotorresistencia es un componente fundamental en la medición de luz en circuitos eléctricos, y su uso permite la creación de sistemas de control automático de iluminación muy precisos y eficientes.

Creo mi laboratorio fotográfico en casa

LED Control with LDR (Photoresistor) and Arduino

¿Qué es una fotorresistencia y para qué se utiliza en electricidad y electrónica?

Una fotorresistencia es un componente electrónico que cambia su resistencia eléctrica en función de la intensidad de la luz que recibe. También se le conoce como LDR (del inglés Light Dependent Resistor).

    • La fotorresistencia está compuesta por un material semiconductor sensible a la luz, que suele ser el sulfuro de cadmio o selenio.
    • Está diseñada para trabajar con luz visible y ultravioleta en un rango amplio de frecuencias.
    • Cuando se expone a la luz, los fotones excitan los electrones del semiconductor, aumentando la movilidad electrónica, lo que produce una disminución en su resistencia.
    • Por otro lado, cuando no hay luz, la resistencia de la fotorresistencia es muy alta, ya que los electrones están en su posición natural.
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Generalmente, la fotorresistencia se utiliza en circuitos electrónicos para:

    • Detectar la intensidad de la luz y adaptar el comportamiento de algunos componentes, como un diodo LED, un transistor o un relé, a las condiciones de iluminación.
    • Activar y desactivar sistemas de iluminación automatizados, que se encienden cuando la luz natural disminuye o se apaga y se encienden de nuevo cuando se detecta un aumento en la cantidad de luz natural.
    • Controlar el nivel de exposición de la cámara en fotografía, ya que mide la cantidad de luz presente en una escena y es capaz de ajustar la apertura y velocidad del obturador para conseguir una imagen más clara y nítida.

¿Cuál es el principio detrás del funcionamiento de una fotorresistencia?

El principio detrás del funcionamiento de una fotorresistencia es la variación de su resistencia en función de la intensidad de luz que recibe. Cuando se expone a luz, los fotones aumentan la energía de los electrones en la banda de conducción, permitiéndoles saltar a la banda de valencia, lo que genera una disminución en la resistencia eléctrica de la fotorresistencia. En contraste, una menor intensidad de luz resulta en menos fotones y, por lo tanto, una mayor resistencia.

Las fotorresistencias se utilizan en circuitos electrónicos para detectar y medir la intensidad de luz. Se pueden encontrar en aplicaciones como cámaras fotográficas, sistemas de iluminación automática y alarmas de seguridad que se activan cuando se interrumpe el haz de luz.

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Es importante tener en cuenta que las fotorresistencias tienen una respuesta lenta a la variación de la luz y no son adecuadas para aplicaciones de alta velocidad. Además, la sensibilidad de la resistencia a la luz depende de la longitud de onda de la luz incidente, por lo que se deben seleccionar cuidadosamente para un uso particular.

¿Cómo se fabrica una fotorresistencia y cuáles son sus características eléctricas?

Una fotorresistencia, también conocida como célula fotoeléctrica, es un dispositivo semiconductor que cambia su resistencia eléctrica cuando la intensidad de la luz que incide sobre ella varía.

Existen diferentes formas de fabricar una fotorresistencia, pero una de las más comunes es a partir de materiales como el sulfuro de cadmio o el seleniuro de plomo. Estos materiales tienen una estructura cristalina que les permite conducir la electricidad solo en determinadas direcciones y en presencia de luz, lo que los convierte en buenos candidatos para la fabricación de fotorresistencias.

Una vez obtenido el material, se procede a darle la forma deseada y se depositan en él dos terminales o contactos metálicos, uno en cada extremo. La fotorresistencia así formada puede ser utilizada como un componente electrónico para medir la intensidad de la luz en una amplia variedad de aplicaciones, desde cámaras fotográficas hasta sistemas de control automático de iluminación.

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En cuanto a sus características eléctricas, una fotorresistencia tiene una alta resistencia eléctrica en ausencia de luz y una baja resistencia en presencia de luz. Esto significa que su valor de resistencia eléctrica varía en función de la cantidad de luz que recibe, pudiendo llegar a reducirse varios órdenes de magnitud en presencia de luz intensa.

Además, la respuesta de una fotorresistencia a la luz no es lineal, sino que depende de factores como la longitud de onda de la luz incidente y la temperatura ambiente. Por ello, es importante conocer bien las características eléctricas de una fotorresistencia y ajustarlas adecuadamente en función de la aplicación concreta para la que se vaya a utilizar.

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    Mas características eléctricas de una fotorresistencia son:
  • Alta resistencia en ausencia de luz.
  • Baja resistencia en presencia de luz.
  • Respuesta no lineal a la luz.
  • Dependencia de la longitud de onda de la luz incidente y de la temperatura ambiente.

¿Cuáles son las aplicaciones comunes de la fotorresistencia en circuitos electrónicos?

Las fotorresistencias son dispositivos electrónicos que se utilizan en diferentes aplicaciones de la industria electrónica gracias a su capacidad de variar su resistencia eléctrica en función de la cantidad de luz que reciben. A continuación, se mencionan algunas de las aplicaciones más comunes:

    • Control de iluminación: Las fotorresistencias se utilizan para regular la intensidad de la luz en espacios interiores o exteriores, permitiendo ahorrar energía y optimizando la luminosidad del lugar.
      • Sensores de presencia: Al combinarse con otros componentes electrónicos, las fotorresistencias se pueden utilizar en sistemas de detección de movimiento o presencia, como los que se usan en sistemas de seguridad.
      • Controles remotos de televisores y otros aparatos electrónicos: En algunos dispositivos electrónicos se utilizan fotorresistencias como parte de los circuitos de los controles remotos, ya que permiten el envío de señales infrarrojas a través de la variación de la resistencia eléctrica.
      • Sistemas de automatización industrial: En la industria manufacturera, las fotorresistencias se utilizan para controlar la cantidad de materiales que se transportan por medio de cintas transportadoras, entre otras aplicaciones.
      • Celdas solares: En este tipo de aplicaciones, las fotorresistencias se utilizan en conjunto con otros componentes para crear paneles solares capaces de generar energía eléctrica a partir de la luz del sol.

¿Cómo se puede medir la respuesta eléctrica de una fotorresistencia?

La respuesta eléctrica de una fotorresistencia se mide a través de su curva de calibración. Esta curva, también conocida como curva de respuesta espectral, muestra la relación existente entre la luz incidente sobre la fotorresistencia y la corriente eléctrica que produce en respuesta.

Para realizar esta medición se utiliza un equipo llamado espectrofotómetro, el cual emite distintas longitudes de onda de luz sobre la fotorresistencia y mide la corriente que se genera en cada caso. A partir de estos resultados se construye la curva de respuesta espectral de la fotorresistencia.

Es importante destacar que la respuesta eléctrica de una fotorresistencia depende de factores como la intensidad y longitud de onda de la luz incidente, la temperatura y la resistencia interna del dispositivo. Por esta razón, es fundamental conocer la curva de respuesta de la fotorresistencia para ajustar su uso en las aplicaciones específicas.

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En resumen: La respuesta eléctrica de una fotorresistencia se mide a través de su curva de respuesta espectral utilizando un espectrofotómetro para medir la corriente generada en diferentes longitudes de onda de luz incidente. Es importante conocer esta curva para ajustar el uso de la fotorresistencia en aplicaciones específicas.

¿Qué factores pueden influir en el rendimiento y la vida útil de una fotorresistencia?

Los factores que pueden influir en el rendimiento y la vida útil de una fotorresistencia son los siguientes:

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- La calidad del material: La calidad del material utilizado en la fabricación de la fotorresistencia puede afectar su rendimiento y vida útil. Los materiales de baja calidad pueden disminuir la sensibilidad y la respuesta de la fotorresistencia.

- La cantidad de luz incidente: La cantidad de luz que incide sobre la fotorresistencia puede afectar su rendimiento y vida útil. Si la luz incidente es demasiado fuerte, la fotorresistencia puede quemarse.

- La temperatura: La temperatura ambiente puede afectar la sensibilidad de la fotorresistencia. En general, las fotorresistencias tienen un rendimiento óptimo en temperaturas más bajas.

- El voltaje aplicado: La aplicación de un voltaje incorrecto puede dañar la fotorresistencia y disminuir su vida útil.

- La humedad: La presencia de humedad puede afectar la sensibilidad de la fotorresistencia y causar daños a largo plazo.

Para maximizar el rendimiento y la vida útil de la fotorresistencia, es importante mantenerla en condiciones óptimas de operación. Además, se recomienda utilizar una fuente de alimentación estable y evitar la exposición a agentes químicos y corrosivos que puedan dañarla.

Sintetizando

La fotorresistencia es un componente muy útil en la electrónica, ya que permite medir la intensidad de la luz que llega a un determinado lugar. En su estructura interna hay una serie de materiales semiconductores que cambian de resistencia eléctrica cuando son iluminados.

Podemos decir que una fotorresistencia funciona como un detector de luz, permitiendo a los circuitos electrónicos adaptarse y tomar decisiones basándose en la cantidad de luz que están recibiendo en cada momento.

Es importante destacar que la utilización de este componente puede ser muy variada, desde sensores de cámara en teléfonos móviles, hasta medidores de iluminación en instrumentos científicos. Además, su uso se extiende más allá de la electrónica, usándose también en la industria automotriz, por ejemplo.

La fotorresistencia es un elemento clave en el mundo de la electrónica, siendo utilizada en muchos dispositivos que utilizamos en nuestro día a día. Es importante conocer su funcionamiento para así poder utilizarla de manera correcta en nuestros proyectos.

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