光のフォトセルとは?

フォトセルは、さまざまな用途のために電気回路またはデバイスに取り付けられる感光性コンポーネントです。それらは、光レベルが低いときに自動的にオンになる夕暮れから夜明けまでの照明に特に役立ちますが、自動ドアや侵入者警報などのセンサーとして他の分野でも用途があります。フォトセルがどのように機能し、何に使用されているかを理解することで、夕暮れから夜明けまでの照明を可能にし、侵入者の存在を警報システムに警告する方法を理解するのに役立ちます.

フォトセルとは?

フォトセルは光電セルの短縮版ですが、短縮された用語の方がはるかに一般的に使用されています。フォトセルは小さな電子部品で、表面には抵抗、電極 (回路に接続できるようにワイヤ端子が付いています)、および光を通す透明なカバーが付いています。顔は通常、直径が約 1/5 インチですが、それよりも大きい場合もあります。可視光や赤外線など、あらゆる種類の光に反応するフォトセルを見つけることができます。

フォトセルは、暗闇では抵抗が高くなりますが、光にさらされると抵抗が大幅に低下します。それらはセルの表面に当たる光に応答するため、環境内の光レベルに応答するスイッチとして使用できます。これにより、さまざまなデバイスで役立ちます。

フォトセルはどのように機能しますか?

フォトセルは、光電効果と電気抵抗の現象に基づいて動作します。抵抗について詳しく知りたい方はオームルーメンの学習ページに詳しい説明がありますが、基本的には電流の流れ以外は摩擦のようなものです。つまり、電圧が同じ場合、抵抗が高いほど電流は低くなり、逆もまた同様です。

光電効果は、光が電流のような電磁エネルギーの形であるため、光が導体に照射されたときに電流が生成されることに付けられた名前です。これらの概念を組み合わせることで、フォトセルは高い抵抗を持ちますが、光電効果によって説明されるように光にも反応します。そのため、抵抗器が光にさらされている場合を除いて、抵抗は高くなります。すると、光電効果により、あたかも抵抗が低くなったように追加の電流が発生します。この見かけの抵抗の変化は、デバイスに組み込まれたときにさまざまな効果を引き起こすために使用できます。

夕暮れから夜明けまでのライトで使用

フォトセル内の光の存在によって生じる抵抗の変化は、夕暮れから夜明けまでの光で使用されます。日中、ライトのセンサーに光が当たり続け、抵抗値が下がります。夕暮れ時に太陽が沈むと、光レベルが低下し、抵抗が増加します。この抵抗の変化により、ライトがオンになります。つまり、タイマー スイッチで日没時間を推定したり、手動でオンにしたりする必要なく、夕暮れから夜明けまでのライトが夜間にオンになります。夜明けに太陽が再び昇ると、光電効果が再び働き始めます。抵抗が下がり、ライトが消えます。

フォトセルのその他の用途

フォトセルは、デバイスに組み込むと他の用途にも使用できます。たとえば、赤外線光源が照射されているデバイスに赤外線に敏感なフォトセルがある場合、何かが検出器に当たる光を遮らない限り、デバイスには一定の電流が流れます。この基本的な考え方は、浴室の蛇口を自動で操作したり、ホーム セキュリティ システムで侵入者を検出したりするために使用されます。どちらの場合も、光線を遮断する何かが抵抗の変化を引き起こし、デバイスから意図した動作を引き起こします。