Uma fotocélula é um componente sensível à luz que é conectado a um circuito ou dispositivo elétrico para uma variedade de aplicações. Eles são particularmente úteis para a iluminação do crepúsculo ao amanhecer que liga automaticamente quando os níveis de luz estão baixos, mas também têm aplicações em outras áreas como sensores para coisas como portas automáticas ou alarmes de intrusão. Aprender mais sobre como as fotocélulas funcionam e para que são usadas ajuda a entender como elas permitem a iluminação do crepúsculo ao amanhecer e podem alertar um sistema de alarme sobre a presença de um intruso.
O que é uma fotocélula?
Fotocélula é uma versão abreviada de célula fotoelétrica, mas o termo abreviado é muito mais comumente usado. Uma fotocélula é um pequeno componente eletrônico com uma face que contém um resistor, eletrodos (junto com terminais de fios para que você possa conectá-lo a um circuito) e uma tampa transparente na parte superior que permite a passagem da luz. A face geralmente tem cerca de um quinto de uma polegada de diâmetro, embora possam ser maiores. Você pode encontrar fotocélulas que respondem a qualquer tipo de luz, incluindo luz visível e infravermelha.
As fotocélulas têm uma alta resistência no escuro, mas uma resistência muito menor quando expostas à luz. Como eles respondem à luz que atinge a superfície da célula, eles podem ser usados como um interruptor que responde aos níveis de luz no ambiente. Isso os torna úteis para uma ampla gama de dispositivos.
Como funciona uma fotocélula?
Uma fotocélula funciona com base no efeito fotoelétrico e no fenômeno da resistência elétrica. Se você quiser saber mais sobre resistência, a página ohm Lumen Learning tem uma explicação detalhada, mas basicamente é como atrito, exceto pelo fluxo de corrente elétrica. Em suma, quando a tensão é a mesma, uma resistência maior leva a uma corrente menor e vice-versa.
Efeito fotoelétrico é o nome dado à produção de uma corrente quando a luz incide sobre um condutor, porque a luz é uma forma de energia eletromagnética assim como uma corrente elétrica. Combinando esses conceitos, uma fotocélula possui alta resistência, mas também responde à luz conforme descrito pelo efeito fotoelétrico. Portanto, a resistência é alta, exceto quando o resistor é exposto à luz. Então o efeito fotoelétrico gera corrente adicional como se a resistência tivesse diminuído. Essa mudança na resistência aparente pode ser usada para desencadear vários efeitos quando incorporada a um dispositivo.
Use nas luzes do crepúsculo ao amanhecer
A variação na resistência produzida pela presença de luz em uma fotocélula é utilizada nas luzes do crepúsculo ao amanhecer. Durante o dia, um sensor na luz é continuamente exposto à luz e a resistência é reduzida. À medida que o sol se põe ao anoitecer, o nível de luz diminui e a resistência aumenta. Essa mudança na resistência faz com que a luz acenda, o que significa que as luzes do crepúsculo ao amanhecer acendem à noite sem a necessidade de estimar a hora do pôr do sol com um temporizador ou ligá-las manualmente. Quando o sol volta ao amanhecer, o efeito fotoelétrico começa a desempenhar um papel novamente. A resistência diminui e a luz se apaga.
Outros usos para fotocélulas
As fotocélulas podem ter outros usos quando incorporadas aos dispositivos. Por exemplo, se você tiver uma fotocélula sensível à luz infravermelha em um dispositivo com uma fonte de luz infravermelha brilhando nela, haverá uma corrente constante no dispositivo, a menos que algo bloqueie a luz que brilha no detector. Essa ideia básica é usada para operar automaticamente torneiras em banheiros e detectar intrusos em sistemas de segurança doméstica. Em ambos os casos, algo bloqueando o feixe de luz desencadeia a mudança na resistência e no comportamento pretendido do dispositivo.
