FOTORESISTENCIAS

EXPERIMENTO DE LABORATORIO 1

CELDAS FOTOCONDUCTORAS O LDR

Objetivos del experimento

Medir la resistencia que depende de la luz en una celda fotoconductor.

Mostrar que el voltaje de salida de un circuito simple con celda fotoconductora se puede hacer variar directa o inversamente con la intensidad de la luz.

Mostrar la operación de un circuito puente detector de luz, con celda fotoconductora.

Conceptos básicos.

1. Una celda fotoconductora es un material semiconductor fotosensible.

2. La resistencia de una celda fotoconductora disminuye al aumentar la intensidad de la luz.

3. La ubicación adecuada de una celda fotoconductora en un circuito suministra una relación de salida directa o inversa con respecto a la intensidad de la luz.

Información introductoria.

Generalmente se hace una celda fotoconductora de una capa de material semiconductor fotoconductivo tal como el sulfuro de cadmio (Cds) o selenuro de cadmio (CdSe) en un substrato de cerámica. No hay juntura PN: la resistencia (conductividad) de base cambia cuando se ilumina. En ausencia de luz, la resistencia de la celda fotoconductiva es alta (la conductividad es baja); cuando se expone la celda fotoconductora a la luz, se reduce la resistencia (aumenta la conductividad). La resistencia de una celda determinada a una intensidad específica de la luz depende del material fotosensible, el tamaño de celda fotoconductiva y de la frecuencia (longitud de onda) de la luz incidente. La sensibilidad de la celda fotoconductiva es la relación entre la intensidad de la luz en el área sensible de las celdas en un circuito para un medio ambiente específico de luz.

Equipo y materiales

Fuente de poder 0-12Vcd, 025A

Fuente de poder 6.3 3Vca. 2A

Voltímetro

CR1 -Celda fotoconductiva

DS1 -Lámpara de 6.3Vca

R1 -1kΩ, 1W

R2, R3 4.7kΩ, 1W

R4 -Potenciómetro de 10kΩ, 1/2W; módulo de componentes

S1 -SPST.

S2 -SPDT

Procedimiento del experimento

Objetivo A. Medir la resistencia que depende la luz en una celda fotoconductora.

1.a) Examine el circuito de la fig. 12-1. La fuente de poder de 6.3Vca, S1 y DS1 comprenden el circuito de la fuente de la luz para CR1 que es la celda fotoconductora montada al lado. La resistencia dependiente de la luz se mide conectando el VOLTÍMETRO través de CR1 y variando la intensidad de la luz.

b) Conecte el circuito como se muestra en la fig. 12-1. S1 está en el módulo de componentes: CR1 y DS1 estén alineados lo más próximos posible.

c) Conecte la fuente e de 6.3Vca pero deje abierto S1 de manera que DS1 quede apagada. Cubra la cara de la celda fotoconductiva y registre la resistencia.

Roscuro =

d) Descubra la cara de la celda y cierre S1 para encender DS1. Mida y registre la resistencia de la celda fotoconductora (Rluz).

Rluz =

e) Abra S1 y desconecte el Voltímetro.

Objetivo B. Mostrar que el voltaje la salida de un circuito simple con celda fotoconductora puede hacerse variar directa o inversamente con la intensidad de la luz.

2.a) Examine el circuito de la fig. 12-2 La fuente de poder de 6.3Vca, S1 y DS1 comprenden el circuito de la fuente de luz de CR1 La celda fotoconductiva es parte de un circuito divisor de voltajes, cuyo voltaje de salida a través de CR1 disminuye conforme aumenta la intensidad de la luz en CR1; Vsalida varía inversamente con la intensidad de la luz. La resistencia de CR1 disminuye con la mayor intensidad de la luz, por lo que disminuye la caída de voltaje a través de CR1 (Vsalida) .

b) Conecte el circuito como se muestra en la fig. 12-2 . Asegúrese de alinear DS1 y CR1 y aproximarlos lo más posible.

c) Ajuste la fuente para 12Vdc.

d) Calcule Vsalida cuando la celda fotoconductora está oscura. Roscura Y el voltaje de la fuente a 12 Vdc.

V_SAL=(V_IN*R_CR1)/(R_1+R_CR1 )

V_SAL=

e) Mida Vsalida con DS1 apagado y la cara de la celda fotoconductora cubierta.

V_SAL=

f) Calcule Vsalida con la celda fotoconductora detectando la luz ambiente y la de DS1. el voltaje de la fuente es de 12 Vdc.

Vsalida=VS [(Rluz+ R1)].

V_SAL=(V_IN*R_CR1)/(R_1+R_CR1 )

V_(SAL calculado)=

CON VALOR MEDIDO DE RESISTENCIA EN LDR AL AMBIENTE tenemos:

V_SAL=(V_IN*R_CR1)/(R_1+R_CR1 )

V_SALcalculado=

g) Mida Vsalida con S1 cerrado, DS1 encendida y la cara de la celda fotoconductora descubierta.

V_(SAL medido)=

h) Abra S1 Y S2 para apagar DS1 y la fuente de 12Vcd y desconecte el Voltímetro.

i) Examine el circuito de la fig. 12-3 que es semejante al de los pasos (a) a (h) excepto por el Voltaje de salida es a través de la resistencia fija R1. Vsalida aumenta al aumentar la Intensidad de la luz en CR1, y varía directamente debido a que la resistencia de CR1 disminuye con un aumento en la intensidad de la luz, haciendo que aumente el voltaje a través de R1 (Vsalida) .

j) Cambie el circuito al de la fig. 12-3

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