المقاومة الضوئية هي مقاومة تتغير قيمتها تبعاً لتغيرات كثافة الضوء الساقط على سطحها، وتتناسب قيمتها تناسبا عكسياً مع شدة الإضاءة، حيث تتناقص قيمتها عند تعرضها للضوء، ويمكن تفسير ذلك بالاعتماد على الظاهرة الكهروضوئية.

تركيب المقاومة الضوئية: تصنع المقاومة الضوئية من مادة شبه موصلة حساسة للضوء تطلى بشكل متعرج (لزيادة سطح المقاومة المعرض للضوء) على قاعدة عازلة وتغلف بغلاف شفاف يسمح بمرور الضوء ويتصل طرفا المادة شبه الموصلة بتلامسين معدنيين يشكلان أطراف التوصيل الخارجية للمقاومة الضوئية كما في الشكل (6).

شكل (6)

يرمز للمقاومة الضوئية بالرمز المبين في الشكل (6) وتعرف في التطبيقات العملية بمسميات مختلفة كالخلية الكهروضوئية (Photo Electric cell)، والموصل الضوئي ((Photo Conductor، والمقاومة المعتمدة على الضوء (Light 'Dependent Resistor 'LDR) وتعد الأخيرة الأكثر شيوعا. المقاومة الضوئية حساسة لموجات الضوء المختلفة وتعتمد حساسيتها ومدى استجابتها لنوع الأشعة على المادة التي تصنع منها المقاومة الضوئية، ومن أشهرها:

1- المقاومة المصنوعة من مادة كبريتيد الكادميوم Cds أو من بلورات الرصاص Lead Crystals التي تستجيب للطيف المرئي.

2- المقاومة المصنوعة من بلورات سيلينايد الكادميوم التي تستجيب للأشعة الحمراء والأشعة تحت الحمراء.

3- المقاومة المصنوعة من كبريتيد الرصاص التي تستجيب للأشعة تحت الحمراء.

تكون المقاومة الضوئية في الظلام عالية جداً، وعند سقوط الضوء عليها فإن مقاومتها تتناقص (تناسباً عكسياً مع شدة الإضاءة) حتى تصبح كأنها موصل، ولا يكون التغير بشكل خطي لاحظ الشكل (7).

شكل (7) منحني يبين قيمة المقاومة مع شدة الاضاءة

والمقاومة الضوئية تعامل كالمقاومة العادية من حيث ظروف التشغيل الواجب مراعاتها خصوصا القدرة وكذلك من حيث الأعطال. من مساوئ المقاومة الضوئية أنها بطيئة الاستجابة، وتعمل فقط على ترددات منخفضة.

تستعمل المقاومات الضوئية في كثير من التطبيقات التي تشترك جميعها في الإحساس بالضوء، ومن هذه التطبيقات أنظمة التحكم المعتمدة على وجود الضوء أو عدمه مثل: التحكم في إنارة الشوارع ليلا، التحكم الآلي وأجهزة الإنذار (مثل الإنذار بوجود حريق، إنذار ضد السرقة).

مثال: ___________________________________________

كما هو مبين في الشكل يعدّ الضوء العامل الأساسي في الدارة، حيث تتناسب قيمة المقاومة LDR مع شدة الضوء الساقط عليها تناسباً عكسياً، وتحدد المقاومة قيمة تيار القاعدة للترانزستور، أي أن قيمة تيار القاعدة في هذه الدارة تتناسب طردياً مع شدة الإضاءة (أو تحدد قيمة الجهد على المقاومة المتغيرة)، الحمل في الدارة موصول على المجمع أي يمر به تيار I_c فعندما لا يكون هناك ضوء فلا يمر تيار في قاعدة الترانزستور ولا يعمل المحرك، أي يكون فرق الجهد على المحرك يساوي صفراً، ويكون V_CE أعلى ما يمكن V_CC = V_CE، وعند توفر إضاءة ضعيفة تنخفض قيمة المقاومة الضوئية بشكل يتناسب مع شدة الإضاءة، فيمر تيار في قاعدة الترانزستور، فينتقل الترانزستور من منطقة القطع إلى المنطقة الفعالة وينخفض الجهد V_CE ويرتفع الجهد على الحمل (المحرك) (ويتناسب فرق الجهد على الحمل تناسباً طردياً مع شدة الإضاءة) وتتناسب سرعة دورات المحرك مع فرق الجهد على المحرك. فكلما زادت شدة الإضاءة زادت سرعة دوران المحرك. أي أن سرعة دوران المحرك تتناسب طردياً مع شدة الإضاءة.

شكل (8)

مواضيع ذات صلة

الحساسات النانوية لرصد وتعقب حرائق الغابات

التكامل بين تكنولوجيا النانو وتكنولوجيا الاستشعار من بعد لرصد تلوث الهواء الجوي

الحساسات النانوية للحالة الصلبة

الحساسات النانوية لرصد ملوثات الهواء

تكنولوجيا النانو وصناعة الحساسات

الحساسات النانوية

تقنية النانو في الطباعة على الأسطح Nano–Lithography

تقنية الطباعة على الأسطح Lithography

التنافس العالمي في إنتاج الحاسبات المعتمدة على تكنولوجيا النانو

قانون مور

تركيب الترانزستور وكيفية عمله

ماهية الترانزستورات