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LDR (fotoresistenze)

Le resistenze dipendenti dalla luce (LDR) sono resistenze variabili controllate dalla luce. Anche note come fotoresistenze o celle fotoconduttive, sono solitamente utilizzate in circuiti di commutazione con attivazione al buio o alla luce oppure in circuiti di rilevatori di luce. Sono usate nei circuiti che necessitano di rilevare la luce. Ad esempio, è possibile programmare il circuito in modo che attivi una luce quando la LDR non la rileva.

Come funzionano le LDR?
Quando il sensore della LDR è esposto alla luce, la resistenza della LDR diminuisce a mano a mano che l'intensità della luce aumenta. La lunghezza d'onda della luce influisce sulla resistenza del resistore. Le resistenze LDR dipendenti dalla luce sono realizzate con un semiconduttore ad alta resistenza, che assorbe i fotoni finché gli elettroni legati sono in grado di saltare la banda di conduzione. Gli elettroni liberi conducono l'elettricità e comportano quindi una resistenza inferiore. A seconda della luce, la resistenza della LDR è in grado di raggiungere fino a 1 MΩ. Ω è il simbolo per gli Ohm.

LDR intrinseca e LDR estrinseca a confronto
Nella LDR intrinseca i fotoni devono saltare l'intero band gap, necessitando pertanto di un maggiore guadagno energetico prima che la resistenza diminuisca. Le LDR estrinseche presentano impurità, il che significa che gli elettroni non necessitano di saltare tanto lontano, rendendoli più sensibili ai fotoni a bassa energia.
Le resistenze LDR intrinseche contengono silicio o germanio e sono dispositivi semiconduttori puri. Le LDR estrinseche presentano impurità.
Quando le LDR intrinseche ricevono la luce, gli elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione si eccitano e il numero di portatori di carica si modifica. Nelle LDR estrinseche, quando la luce colpisce la superficie, le impurità creano nuove bande di energia sulla banda di valenza. Vi è una riduzione nel band gap. Le fotoresistenze estrinseche sono ideali per rilevare la luce con lunghezze d'onda maggiori.

Per cosa si utilizzano le resistenze dipendenti dalla luce?
Le resistenze LDR hanno molte applicazioni pratiche nelle situazioni in cui la resistenza deve modificarsi in base alla quantità di luce disponibile. Ad esempio:
Dispositivi di allarme
Esposimetri
Compressori audio
Macchine fotografiche
Illuminazione stradale
Lampade ad energia solare per esterni

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