Uma fotocélula é um componente sensível à luz que é anexado a um circuito ou dispositivo elétrico para uma variedade de aplicações. Elas são particularmente úteis para 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 para a presença de um intruso.
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 fio para que você possa anexá-la a um circuito), e uma tampa transparente no topo que permite a passagem de luz. A face geralmente tem cerca de um quinto de polegada de diâmetro, embora possam ser maiores. Você pode encontrar fotocélulas que respondem a qualquer tipo de luz, incluindo luz visível e infravermelho.
Fotocélulas têm alta resistência na escuridão, mas uma resistência muito menor quando expostas à luz. Como respondem à luz atingindo a superfície da célula, podem ser usadas como um interruptor que responde aos níveis de luz no ambiente. Isso as torna úteis para uma ampla gama de dispositivos.
Uma fotocélula funciona baseada no efeito fotoelétrico e no fenômeno da resistência elétrica. Se você quer saber mais sobre resistência, a página ohm Lumen Learning tem uma explicação detalhada, mas basicamente, é como atrito, exceto para o fluxo de corrente elétrica. Em resumo, 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 luz incide sobre um condutor porque a luz é uma forma de energia eletromagnética assim como uma corrente elétrica. Combinando estes conceitos, uma fotocélula tem alta resistência mas também responde à luz conforme descrito pelo efeito fotoelétrico. Então, a resistência é alta exceto quando o resistor é exposto à luz. Então o efeito fotoelétrico gera corrente adicional como se a resistência tivesse se tornado menor. Esta mudança na resistência aparente pode ser usada para disparar vários efeitos quando incorporada em um dispositivo.
A variação na resistência produzida pela presença de luz em uma fotocélula é usada em luzes do crepúsculo ao amanhecer. Durante o dia, um sensor na luz é continuamente exposto à luz, e a resistência é reduzida. Conforme o sol se põe ao entardecer, o nível de luz diminui, e a resistência aumenta. Esta mudança na resistência aciona a luz para ligar, significando que luzes do crepúsculo ao amanhecer acendem à noite sem a necessidade de estimar a hora do pôr do sol com um interruptor de temporizador ou ligá-las manualmente. Quando o sol nasce novamente ao amanhecer, o efeito fotoelétrico começa a desempenhar um papel novamente. A resistência diminui, e a luz desliga.
Fotocélulas podem ter outros usos quando incorporadas em dispositivos. Por exemplo, se você tem uma fotocélula sensível à luz infravermelha em um dispositivo com uma fonte de luz infravermelha brilhando nela, há uma corrente constante no dispositivo a menos que algo bloqueie a luz brilhando no detector. Esta ideia básica é usada para torneiras de operação automática em banheiros e para detectar intrusos em sistemas de segurança residencial. Em ambos os casos, algo bloqueando o feixe de luz aciona a mudança na resistência e o comportamento pretendido do dispositivo.
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