المقاومة الضوئية - LDR
§
المقاومة الضوئية LDR... تعد المقاومة الضوئية أحد المقاومات الكهربائية المستخدمة في بعض تطبيقات الدوائر الالكترونية مثل: اضاءة
الانارة ليلا ويستخدم في التحكم بتوجيه اللوح الشمسي وهناك الكثير من الاستخدامات.
ما هي المقاومة الضوئية او ما هو تعريفها او ما هو مبدأ عملها؟!
تعرف المقاومة الضوئية على انها عبارة عن مقاومة تتغير قيمتها تبعا لشدة الضوء الساقط عليها ويعبر عن هذا التغيير بعلاقة عكسية حيث تقل قيمة المقاومة بزيادة شدة الضوء الساقط عليها وتزيد قيمتها في حالة الظلام او حجب الضوء عنها حيث ان مقاومتها في الظلام عالية جدا تصل الى اكثر من واحد ميجا اوم وعندما تتعرض للضوء تنخفض مقاومتها الى بضع مئات من الاوم.
اذ يوضح المنحني التالي طريقة او مبدأ العمل للمقاومة الضوئية (LDR)
اذ يوضح المنحني التالي طريقة او مبدأ العمل للمقاومة الضوئية (LDR)
تركيب المقاومة الضوئية؟!
تصنع المقاومة الضوئية من مادة شبه موصلة حساسة للضوء تطلى بشكل متعرج(لزيادة سطح المقاومة المعرض للضوء) وتكون على شكل ثعباني او موجي وتوضع هذه المادة على قاعدة عازلة وتغلف بغلاف شفاف يسمح بمرور الضوء ويتصل طرفا المادة شبه الموصلة بتلامسين معدنيين يشكلان أطراف التوصيل الخارجية للمقاومة الضوئية.
وتصنع عادة من مادة سلفايد الكاديوم او سيلينيات الكاديوم وعند سقوط الضوء على المقاومة يزداد عدد الشحنات الحرة المتحركة فتزداد الموصلية أي تقل المقاومة ويعتمد التغير في المقاومة على تركيب العنصر.
أنواع المقاومة الضوئية؟!
تصنف المقاومة الضوئية الى نوعين بناء على المواد المستخدمة
في بنائها.
1. المقاومة الضوئية النقية: تصنع هذه المقاومة من مواد شبه موصلة نقية مثل
السيليكون او الجرمانيوم ويكون الغلاف الخارجي لأي ذرة قادر على استيعاب ما يصل الى ثمانية الكترونات تكافؤ..ومع ذلك في السيليكون او الجرمانيوم تتكون كل ذرة من أربعة
الكترونات تكافؤ فقط. تشكل الكترونات التكافؤ الأربعة لكل ذرة أربعة روابط تساهمية
مع أربعة ذرات مجاورة لملئ الغلاف الخارجي تماما نتيجة لذلك لا يترك أي الكترون حرا. عندما نطبق
طاقة ضوئية على المقاومة الضوئية النقية فان عددا صغيرا فقط من الكترونات التكافؤ
يكتسب طاقة كافية ويصبح خاليا من الذرة الام وبالتالي يتم انشاء عدد صغير من
ناقلات الشحن نتيجة لذلك يتدفق تيار كهربائي فقط عبر المقاومة الضوئية النقية.
2. المقاومة الضوئية المشوبة: هي عبارة عن مادة نصف ناقلة نقية مضافا اليها نسبة من
الشوائب لتحسين كفاءتها مثل ذرات السيليكون والشوائب(الفوسفور).تتكون
كل ذرة سيليكون من أربعة الكترونات تكافؤ وتتكون كل ذرة فوسفور من خمسة الكترونات
تكافؤ..تشكل الكترونات التكافؤ الأربعة لذرة الفوسفور أربعة روابط تساهمية مع اربع
ذرات سيليكون مجاورة ومع ذلك فان الكترون التكافؤ الخامس لذرة الفوسفور لا يمكنه
تكوين الرابطة التساهمية مع ذرة السيليكون لان ذرة السيليكون تحتوي فقط على أربعة
الكترونات تكافؤ ومن ثم يصبح الالكترون
الخامس التكافؤ لكل ذرة فوسفور خاليا من الذرة وهكذا فان كل ذرة فوسفور تولد
الكترونا حرا. فسوف
يصطدم الالكترون الحر الناتج مع الكترونات التكافؤ للذرات الأخرى ويجعلها حرة
وبالمثل فان الكترونا حرا واحدا يولد الكترونات حرة متعددة لذلك فان إضافة عدد
قليل من ذرات الشوائب (الفوسفور) يولد ملايين الالكترونات الحرة. الزيادة في التيار الكهربائي تعني انخفاض المقاومة لذلك تتناقص مقاومة المقاومة الضوئية
المشوبة بسرعة مع الزيادة الطفيفة في الطاقة الضوئية المطبقة.
تطبيقات أو استخدامات المقاومة الضوئية؟!
تتميز المقاومة
الضوئية بانخفاض تكلفتها وبتركيبها البسيط وغالبا ما تستخدم كحساسات ضوئية..اذ
تشمل تطبيقات أخرى للمقاومة ومنها:
1. تستشعر حالات غياب او وجود الضوء كما في الكاميرات.
2. تستخدم في تصميم انارة الشوارع.
3. تستخدم في ساعات التنبيه.
4. تستخدم في دوائر الإنذار من السرقة.
5. اجهزة قياس شدة الضوء.
6. تستخدم في توجيه الالواح الشمسية باتجاه اشعة الشمس.
وهناك الكثير من الاستخدامات المختلفة لعنصر المقاومة الضوئية.
1. تستشعر حالات غياب او وجود الضوء كما في الكاميرات.
2. تستخدم في تصميم انارة الشوارع.
3. تستخدم في ساعات التنبيه.
4. تستخدم في دوائر الإنذار من السرقة.
5. اجهزة قياس شدة الضوء.
6. تستخدم في توجيه الالواح الشمسية باتجاه اشعة الشمس.
وهناك الكثير من الاستخدامات المختلفة لعنصر المقاومة الضوئية.
مزايا المقاومة الضوئية؟!
- لها حساسية عالية.
- بسيطة التركيب وصغيرة الحجم.
- سهلة الاستخدام.
- رخيصة وغير مكلفة.
- نسبة مقاومة ال (light-dark)عالية.
- توصيلها بسيط.
عيوب المقاومة الضوئية؟!
- استقرار درجة الحرارة منخفض بالنسبة لأفضل المواد.
- تستجيب المواد المستقرة ببطء شديد.
- استخدامها محدود في الحالات التي يتغير فيها شدة الضوء بسرعة.
- استجابتها للتغير في الضوء غير سريعة.
- تتأثر بتغير درجة الحرارة المحيطة بها.
رموز المقاومة الضوئية في الدوائر الالكترونية؟!
يوجد اشكال متعددة من رموز المقاومة
الضوئية المتغيرة وتتفق جميعا على وجود سهم او سهمين تشيران الى الضوء المسلط على
المقاومة ومن هذه الرموز:
لا تنسوا دعمنا بتعليق.. والاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي..
اذا كان لديكم أي استفسار يرجى الاتصال بنا.
شارك المقال لتعمّ الفائدة💙
تعليقات
إرسال تعليق
إذا استفدت من المقالة ادعمنا بتعليق..
إذا لم تستفِد اتصل بنا لمساعدتك..
إذا كان لديك أي سؤال أكتبه بتعليق..