Che cos'è un resistore dipendente dalla luce?
Un resistore dipendente dalla luce è un dispositivo elettrico a semiconduttore che ha un'altissima resistenza al flusso di corrente elettrica quando non è in presenza di luce. Se la luce colpisce il dispositivo, ne riduce la resistenza, permettendo alla corrente elettrica di fluire attraverso di esso e verso altri dispositivi o circuiti elettrici. Un resistore dipendente dalla luce, a causa di questa azione, viene spesso utilizzato in qualsiasi tipo di dispositivo che deve essere acceso o spento, a seconda della presenza della luce. Usi tipici per resistori dipendenti dalla luce sono lampioni e esposimetri utilizzati per la fotografia.
I resistori dipendenti dalla luce, chiamati anche foto-resistori o foto-conduttori, sono spesso costruiti con un materiale drogato, che deve dare al materiale un'impurità che contiene una carica elettrica. Si dice che questi tipi siano estrinseci. I resistori dipendenti dalla luce possono anche essere costruiti con un singolo materiale non drogato che possiede una propria carica elettrica debole, come il silicio. Questi sono chiamati intrinseci.
Sia estrinseci che intrinseci, tutti i resistori dipendenti dalla luce funzionano secondo lo stesso principio essenziale. La carica elettrica in essi non è costituita da elettroni liberi, ma da elettroni legati nella matrice materiale del resistore dipendente dalla luce. Ciò conferisce al dispositivo una resistenza naturalmente elevata alla conduzione dell'elettricità. Quando la luce colpisce il dispositivo, tuttavia, gli elettroni legati nella matrice del materiale si eccitano. Se la luce è abbastanza forte, gli elettroni possono diventare così eccitati da poter saltare nella banda di conduzione di un dispositivo, consentendogli di iniziare la conduzione dell'elettricità.
La maggior parte dei resistori dipendenti dalla luce poco costosi sono costruiti con solfuro di cadmio e servono numerosi usi pratici. Ai lampioni, questi dispositivi risparmiano energia accendendo le luci al crepuscolo e spegnendole all'alba. Questi tipi di dispositivi vengono utilizzati anche nei misuratori di luce per la fotografia; i misuratori misurano la resistenza del resistore dipendente dalla luce, che diminuisce con l'aumentare dei livelli di luce.
Esistono, tuttavia, numerosi altri materiali utilizzati nei resistori dipendenti dalla luce per alterarne le proprietà e renderli utili in applicazioni che non prevedono la luce visibile. Il solfuro di piombo e l'antimonide indio sono usati per creare dispositivi sensibili ad alcune frequenze di infrarossi, rendendoli buoni rilevatori di infrarossi. Il rame germanio è un altro materiale che può rendere un resistore dipendente dalla luce così sensibile alla luce infrarossa lontana che alcuni astronomi lo usano per fare le loro osservazioni.