أسباب تسرب المياه من الثلاجة

المقاومة الضوئية LDR

المقاومة الضوئية "light-dependent resistors" وتكتب مختصرة LDR  وتعرف أيضا ب"Photo Resistor "  وهي أحد أشهر العناصر الإلكترونية الضوئية ولها العديد من الاستخدامات وسنتعرف عليها في هذا المقال علي بعض استعمالاتها..

المقاومة الضوئية LDR  

هي عبارة عن مقاومة تتغير طبقا لشدة الضوء المسلط عليها ويكون هذا التغيير بعلاقة عكسية حيث تقل قيمة المقاومة بزيادة شدة الضوء الساقط عليها وتزيد قيمتها في حالة الظلام او حجب الضوء عنها حيث ان مقاومتها الكهربائية في الظلام عالية جدا تصل إلى أكثر من 1 ميجا أوم وعندما تتعرض للضوء تنخفض مقاومتها إلى بضع مئات من الاوم.

تركيب المقاومة الضوئية

تركيب المقاومة الضوئية

تصنع المقاومة الضوئية من مادة شبه موصلة حساسة للضوء تطلى بشكل متعرج (لزيادة سطح المقاومة المعرض للضوء) وتكون على شكل ثعباني أو موجي، وتوضع هذه المادة على قاعدة عازلة وتغلف بغلاف شفاف يسمح بمرور الضوء ويتصل طرفا المادة شبه الموصلة بتلامسين معدنيين يشكلان أطراف التوصيل الخارجية للمقاومة الضوئية.
وتصنع عادة من مادة سلفايد الكاديوم او سيلينايت الكاديوم وعند سقوط الضوء على LDR يزداد عدد الشحنات الحرة المتحركة فتزداد الموصلية أي تقل المقاومة ويعتمد التغير في المقاومة على تركيب العنصر فمثلا تصل مقاومتها في الظلام إلى حوالي 200m𝝮 والى 100𝝮 في الضوء.

رمز المقاومة الضوئية

رمز المقاومة الضوئية

يكون نفس رمز المقاومة مع وضع دائرة حوله وسهمين للإشارة إلى الضوء، وتعرف في التطبيقات العملية بمسميات مختلفة كالخلية
الكهروضوئية ( Photo Electric Cell) ، والموصل الضوئي ( Photo Conductor)، والمقاومة المعتمدة على الضوء (light dependent resistors) وتعد الأخيرة الأكثر شيوعا.

حساسية المقاومة الضوئية للضوء

المقاومة الضوئية حساسة لموجات الضوء المختلفة وتعتمد حساسيتها ومدى استجابتها لنوع الأشعة على المادة التي تصنع منها المقاومة الضوئية، ومن أشهرها:

• المقاومة المصنوعة من مادة كبريتيد الكادميومCdS ،أو من بلورات الرصاص Lead Crystals التي تستجيب للطيف المرئي.
• المقاومة المصنوعة من بلورات سيلينايد الكادميوم التي تستجيب للأشعة الحمراء والأشعة تحت الحمراء.
• المقاومة المصنوعة من كبريتيد الرصاص التي تستجيب للأشعة تحت الحمراء.

ما هو مبدأ عمل المقاومة الضوئية؟

تكون المقاومة الضوئية في الظلام عالية جدا، وعند سقوط الضوء عليها فإن مقاومتها تتناقص (تناسبا عكسيا مع شدة الإضاءة) حتى تصبح كأنها موصل، ولا يكون التغير بشكل خطي لاحظ الشكل التالي:

منحني يبين قيمة المقاومة مع شدة الإضاءة

ملاحظة
لا يوجد قطب سالب وقطب موجب للمقاومة الضوئية ولذا فهي ثنائية الاتجاه وتعطي نفس قيمة المقاومة في الاتجاهين لذلك يمكنها العمل مع التيار المستمر أو التيار المتردد.

عيوب المقاومة الضوئية

• لا تتحمل التيارات العالية ولذلك يتم توصيل مقاومة كربونية معها على التوالي لحماية المقاومة الضوئية من التلف.
• لا تصل قيمة المقاومة إلى الصفر مما يعني مرور تيار ضعيف يطلق عليه تيار الظلام.
• تتأثر بدرجة حرارة ما حولها من عناصر أخري مما يؤثر على عملها.
• بطيئة الاستجابة وتعمل فقط على ترددات منخفضة.

تطبيقات المقاومة الضوئية

 تستعمل المقاومات الضوئية في كثير من التطبيقات التي تشترك جميعها في الإحساس بالضوء، ومن هذه التطبيقات أنظمة التحكم المعتمدة على وجود الضوء أو عدمه مثل :

• التحكم الآلي وأجهزة الإنذار (مثل الإنذار بوجود حريق، إنذار ضد السرقة ) .
• التحكم الاتوماتيكي في الإضاءة مثل إنارة المصابيح في الشوارع.
• تستخدم في أجهزة القياس الضوئية والكاميرات وأعمال الحصر عندما يتحرك المنتج المراد حصره بسرعة.
• تستخدم في فتح الأبواب أليا وفي أجهزة الإنذار.

استخدام المقاومة الضوئية في التحكم في سرعة محرك عن طريق الضوء.

استخدام المقاومة الضوئية في التحكم في سرعة محرك عن طريق الضوء .

كما هو مبين في الشكل السابق  يعد الضوء العامل الأساسي في الدائرة، حيث تتناسب قيمة المقاومةLDR مع شدة الضوء الساقط عليها تناسبا عكسيا، وتحدد المقاومة قيمة تيار القاعدة للترانزستور، أي أن قيمة تيار القاعدة في هذه الدائرة تتناسب طرديا مع شدة الإضاءة (أو تحدد قيمة الجهد على المقاومة المتغيرة)، الحمل في الدائرة موصول على المجمع أي يمر به تيار lc فعندما لا يكون هناك ضوء فلا يمر تيار في قاعدة الترانزستور ولا يعمل المحرك، أي يكون فرق الجهد على المحرك يساوي صفرا، وعند توفر إضاءة ضعيفة تنخفض قيمة المقاومة الضوئية بشكل يتناسب مع شدة الإضاءة، فيمر تيار في قاعدة الترانزستور، فينتقل الترانزستور من منطقة القطع إلى المنطقة الفعالة وينخفض الجهد ويرتفع الجهد على الحمل (المحرك) (ويتناسب فرق الجهد على الحمل تناسبا طرديا مع شدة الإضاءة) وتتناسب سرعة دورات المحرك مع فرق الجهد على المحرك.
فكلما زادت شدة الإضاءة زادت سرعة دوران المحرك. أي أن سرعة دوران المحرك تتناسب طرديا مع شدة الإضاءة.

فحص المقاومة الضوئية

يتم فحص المقاومة الضوئية عن طريق الملتيميتر بوضعه على مقياس الاوم وتوصيله بطرفي المقاومة وسنجد حالتين للمقاومة بقيم مختلفة عند تعرضها للضوء وعند الظلام، سنجد قيمة المقاومة عالية جدا عند الظلام ومنخفضة عند تعرض المقاومة الضوئية للضوء.
وخطوات الفحص هي بعد اتجاذ تدابير الأمن والسلامة المهنية:

فحص المقاومة الضوئية

اضبط جهاز القياس الرقمي علي تدريج قياس المقاومة ، ثم صل الطرف الأحمر علي احد اطراف المقاومة وصل الطرف الأسود علي طرف المقاومة الآخر كما يظهر في الشكل السابق. ثم دون في دفترك قيمة المقاومة .

فحص المقاومة الضوئية2

سلط مصدر الضوء على المقاومة الضوئية، ثم قس قيمة المقاومة ، كما في الشكل السابق ، ودون قيمة المقاومة في دفترك. ماذا
تلاحظ؟ من المفترض ان تتغير قيمة المقاومة ند تسليط الضوء عليها.

والمقاومة الضوئية تعامل كالمقاومة العادية من حيث ظروف التشغيل الواجب مراعاتها خصوصا القدرة وكذلك من حيث الأعطال.