Was ist ein lichtabhängiger Widerstand?
Ein lichtabhängiger Widerstand ist ein elektrisches Halbleiterbauelement, das einen sehr hohen Widerstand gegen den Fluss von elektrischem Strom aufweist, wenn kein Licht vorhanden ist. Wenn Licht auf das Gerät fällt, verringert es seinen Widerstand, sodass elektrischer Strom durch das Gerät und zu anderen Geräten oder Stromkreisen fließt. Ein lichtabhängiger Widerstand wird aufgrund dieser Aktion häufig in jedem Gerätetyp verwendet, der abhängig von der Anwesenheit von Licht ein- oder ausgeschaltet werden muss. Typische Anwendungen für lichtabhängige Widerstände sind Straßenlaternen und Lichtmesser für die Fotografie.
Lichtabhängige Widerstände, auch Fotowiderstände oder Fotoleiter genannt, bestehen häufig aus einem dotierten Material, das dem Material eine Verunreinigung verleihen soll, die eine elektrische Ladung enthält. Diese Typen sollen extrinsisch sein. Lichtabhängige Widerstände können auch aus einem einzelnen undotierten Material bestehen, das selbst eine schwache elektrische Ladung besitzt, wie z. B. Silizium. Diese werden als intrinsisch bezeichnet.
Unabhängig davon, ob es sich um externe oder intrinsische Widerstände handelt, arbeiten alle lichtabhängigen Widerstände nach demselben Grundprinzip. Die elektrische Ladung in ihnen besteht nicht aus freien Elektronen, sondern aus Elektronen, die in die Materialmatrix des lichtabhängigen Widerstands eingebunden sind. Dies verleiht dem Gerät von Natur aus einen hohen Widerstand gegen leitende Elektrizität. Wenn jedoch Licht auf das Bauelement fällt, werden die in der Materialmatrix gebundenen Elektronen angeregt. Wenn das Licht stark genug ist, können die Elektronen so angeregt werden, dass sie in das Leitungsband eines Geräts springen und die Leitung von Elektrizität beginnen.
Die meisten billigen lichtabhängigen Widerstände bestehen aus Cadmiumsulfid und dienen einer Reihe von praktischen Anwendungen. In Straßenlaternen sparen diese Geräte Strom, indem sie das Licht in der Dämmerung einschalten und im Morgengrauen ausschalten. Diese Art von Geräten wird auch in Lichtmessgeräten für die Fotografie verwendet. die meter messen den widerstand des lichtabhängigen widerstands, der mit zunehmendem lichtpegel abnimmt.
Es gibt jedoch eine Reihe anderer Materialien, die in lichtabhängigen Widerständen verwendet werden, um ihre Eigenschaften zu ändern und sie in Anwendungen nützlich zu machen, die kein sichtbares Licht beinhalten. Mit Bleisulfid und Indiumantimonid werden Geräte hergestellt, die für bestimmte Infrarotfrequenzen empfindlich sind, was sie zu guten Infrarotdetektoren macht. Germaniumkupfer ist ein weiteres Material, das einen lichtabhängigen Widerstand so empfindlich für fernes Infrarotlicht macht, dass einige Astronomen ihn für ihre Beobachtungen verwenden.