Quang điện trở là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Tất cả những kiến thức tổng hợp về quang điện trở sẽ được Hợp Lực MEP cập nhật ngay dưới đây.
Mục lục
Khái niệm quang điện trở
Quang điện trở hay còn gọi là quang trở (Viết tắt: LDR) có cấu tạo từ chất quang dẫn, nó có khả năng thay đổi điện trở khi chịu tác động của ánh sáng. Nói cách khác, nó là một loại điện trở có thể thay đổi phụ thuộc theo cường độ ánh sáng.
Ngày nay, quang trở có mặt trong thành phần của nhiều linh kiện, thiết bị điện tử.
Cấu tạo của quang điện trở
Như đã chia sẻ ở phần khái niệm, chất quang dẫn là một thành phần quan trọng trong quang điện trở. Quang trở chia làm 2 phần chính:
- Phần trên: Bao gồm các màng kim loại có khả năng tiếp xúc tối đa với linh kiện được đặt trong hộp nhựa. Hộp nhựa này giúp nâng cao khả năng tiếp xúc với ánh sáng và nắm được sự biến đổi của ánh sáng lên linh kiện
- Phần dưới: Là các màng kim loại được liên kết với nhau thông qua các đầu cực.
Cadmi sulfide (CdS) và Cadmi Selenide (CdSe) là 2 chất liệu được ưu tiên khi chế tạo quang trở, vì chúng không sản sinh electron hoặc rất ít khi ánh sáng chiếu vào.
Phân loại quang trở
Có 2 loại quang trở phổ biến đó là:
- Quang trở thuần khiết: Thường không có tính ứng dụng cao trong cuộc sống do thành phần cấu tạo từ silicon hoặc germani ( là những chất bán dẫn thuần khiết) nên quang trở thuần khiết được đánh giá ít nhạy cảm hơn với ánh sáng. Bởi vậy, khi ánh sáng chiếu vào quang trở này, chỉ có một một dòng điện nhỏ chạy qua điện trở quang thuần khiết.
- Quang trở tạp chất: trái ngược với quang trở thuần khiết, quang trở tạp chất được cấu thành từ các vật liệu bán dẫn tạp chất. Chính vì thế, không cần đến một lượng ánh sáng lớn, vẫn có thể tạo ra số lượng hạt tải điện lớn giúp cường độ dòng điện tăng nhanh. Tính ứng dụng của quang trở tạp chất trong cuộc sống cũng khá phổ biến.
Quang điện trở hoạt động theo nguyên lý nào?
Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào nguyên lý của hiện tượng quang điện trong. Hiểu 1 cách ngắn gọn như sau:
- Ánh sáng chiếu trực tiếp vào chất bán dẫn sẽ làm nảy sinh các hạt điện tử tự do. Cùng lúc đó, điện trở của chất bán dẫn giảm do sự dẫn điện tăng lên, có thể gây ra hiện tượng ngắn mạch
- Ngược lại, khi không có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, nội điện trở sẽ tăng lên vô cùng, nếu nối vào mạch điện sẽ dẫn đến hiện tượng hở mạch
Điều này đồng nghĩa với việc khi mật độ các hạt tải điện gia tăng( cường độ ánh sáng lớn), thì khả năng cản trở dòng điện giảm đi.
Tính ứng dụng của quang điện trở trong cuộc sống
Để khái niệm quang điện trở được làm sáng tỏ và dễ hiểu nhất, ta cùng tìm hiểu tính ứng dụng của nó trong cuộc sống nhé!
- Cảm biến ánh sáng trong các thiết bị máy dò hồng ngoại, điện thoại thông minh, máy tính bảng, laptop, radio,..
- Quang điện trở có tính ứng dụng trong các thiết bị an toàn như còi báo động, báo cháy, camera chống trộm,…
- Ứng dụng trong thiết kế đèn bật tắt tự động, đèn an ninh, đèn đường
- Ứng dụng làm cảm biến ảnh, làm bảng photocell trong thiên văn
Trên đây là những kiến thức về quang điện trở, hi vọng sẽ hữu ích đến bạn đọc. Tiếp tục theo dõi HL MEP để cập nhật thêm nhiều kiến thức hay ho về M&E nhé!