Cos'è una Fotocellula per una Luce?
Una fotocellula è un componente sensibile alla luce che viene collegato a un circuito elettrico o dispositivo per una gamma di applicazioni. Sono particolarmente utili per l'illuminazione dal tramonto all'alba che si accende automaticamente quando i livelli di luce sono bassi, ma hanno anche applicazioni in altri ambiti come sensori per cose come porte automatiche o allarmi anti-intrusione. Imparare di più su come funzionano le fotocellule e a cosa servono ti aiuta a capire come abilitano l'illuminazione dal tramonto all'alba e possono avvisare un sistema di allarme della presenza di un intruso.
Cos'è una Fotocellula?
Fotocellula è una versione abbreviata di cella fotoelettrica, ma il termine abbreviato è molto più comunemente usato. Una fotocellula è un piccolo componente elettronico con una faccia che contiene un resistore, elettrodi (insieme a terminali a filo per poterlo collegare a un circuito), e una copertura trasparente sopra che permette alla luce di passare. La faccia è solitamente circa un quinto di pollice di diametro, anche se possono essere più grandi. Puoi trovare fotocellule che rispondono a qualsiasi tipo di luce, inclusa la luce visibile e l'infrarosso.
Le fotocellule hanno un'alta resistenza nell'oscurità ma una resistenza molto più bassa quando sono esposte alla luce. Poiché rispondono alla luce che colpisce la superficie della cella, possono essere usate come un interruttore che risponde ai livelli di luce nell'ambiente. Questo le rende utili per una vasta gamma di dispositivi.
Come Funziona una Fotocellula?
Una fotocellula funziona basandosi sull'effetto fotoelettrico e sul fenomeno della resistenza elettrica. Se vuoi saperne di più sulla resistenza, la pagina ohm Lumen Learning ha una spiegazione dettagliata, ma in pratica è come l'attrito eccetto per il flusso di corrente elettrica. In breve, quando la tensione è la stessa, una resistenza più alta porta a una corrente più bassa e viceversa.
L'effetto fotoelettrico è il nome dato alla produzione di una corrente quando la luce viene diretta su un conduttore perché la luce è una forma di energia elettromagnetica proprio come una corrente elettrica. Combinando questi concetti, una fotocellula ha un'alta resistenza ma risponde anche alla luce come descritto dall'effetto fotoelettrico. Quindi, la resistenza è alta eccetto quando il resistore è esposto alla luce. Allora l'effetto fotoelettrico genera corrente aggiuntiva come se la resistenza fosse diventata più bassa. Questo cambiamento nella resistenza apparente può essere usato per innescare vari effetti quando è incorporato in un dispositivo.
Uso nelle Luci dal Tramonto all'Alba
La variazione di resistenza prodotta dalla presenza di luce in una fotocellula è usata nelle luci dal tramonto all'alba. Durante il giorno, un sensore sulla luce è continuamente esposto alla luce, e la resistenza è abbassata. Man mano che il sole tramonta al crepuscolo, il livello di luce diminuisce, e la resistenza aumenta. Questo cambiamento di resistenza innesca l'accensione della luce, il che significa che le luci dal tramonto all'alba si accendono di notte senza la necessità di stimare l'ora del tramonto con un interruttore timer o accenderle manualmente. Quando il sole risorge all'alba, l'effetto fotoelettrico inizia a giocare un ruolo di nuovo. La resistenza si abbassa, e la luce si spegne.
Altri Usi per le Fotocellule
Le fotocellule possono avere altri usi quando incorporate in dispositivi. Ad esempio, se hai una fotocellula sensibile alla luce infrarossa in un dispositivo con una sorgente di luce infrarossa che la illumina, c'è una corrente costante nel dispositivo a meno che qualcosa non blocchi la luce che colpisce il rilevatore. Questa idea di base è usata per rubinetti a funzionamento automatico nei bagni e per rilevare intrusi nei sistemi di sicurezza domestica. In entrambi i casi, qualcosa che blocca il fascio di luce innesca il cambiamento di resistenza e il comportamento previsto dal dispositivo.