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• OBJETIVOS
Verificar o uso do resistor dependente da Intensidade luminosa (LDR) e do LED. Aplicar o LDR e o LED em projetos.
1. Introdução
1.1. LDR - Light Dependent Resistor :
O LDR possui a interessante característica de ser um componente eletrônico cuja resistência elétrica diminui quando sobre ele incide energia luminosa. Isto possibilita a utilização deste componente para desenvolver um sensor que é ativado (ou desativado) quando sobre ele incidir energia luminosa. A resistência do LDR varia de forma inversamente proporcional à quantidade de luz incidente sobre ele, isto é, enquanto o feixe de luz estiver incidindo, o LDR oferece uma resistência muito baixa. Quando este feixe é cortado, sua resistência aumenta. Então, sua resistência varia linearmente com a intensidade de luz incidente, obedecendo à equação 1. R = C.L.a (1).
Onde:
- L é a luminosidade em Luz;
- C e a são constantes dependentes do processo de fabricação e material utilizado.
Quando sua resistência diminui por ser iluminado, a energia luminosa desloca elétrons da camada de valência para a de condução (mais longe do núcleo), aumentando o número destes, o que explica a diminuição da resistência. Conforme aumenta a intensidade de luz incidente no LDR, um número maior de elétrons na estrutura tem também seu nível de energia aumentado, devido à aquisição da energia entregue pelos fótons. O resultado é o aumento de elétrons livres e elétrons fracamente presos ao núcleo. A figura 1 representa a constituição de um LDR, detalhadamente.
Figura 1: Fonte: -http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1 (acessado em 06/10/2010)
1.1. Constituição do LDR e suas Aplicações:
É composto de um material semicondutor, o sulfeto de cádmio, CdS, ou o sulfeto de chumbo. O processo de construção de um LDR consiste na conexão do material fotossensível com os terminais, sendo que uma fina camada é simplesmente exposta à incidência luminosa externa. Com o LDR pode-se fazer controles automáticos de portas, alarmes, controles de iluminação, etc.
1.2. LED - Light Emitting Diode:
LED é um diodo semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível. A luz é monocromática e é produzida pelas interações energéticas do elétron. O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência. Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída por esse elétron, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz. No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e transistores, entre outros componentes eletrônicos, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida (devido à opacidade do material), e os componentes que trabalham com maior capacidade de corrente chegam a precisar de irradiadores de calor (dissipadores) para ajudar na manutenção dessa temperatura em um patamar tolerável.
2. (^) Materiais
- 01 Voltímetro CC;
- Resistores;
- 02 Baterias ou fonte CC;
- Cabos de ligação;
- 01 Multímetro;
- 01 Protoboard;
- 01 LED;
- 01 LDR. 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
- Medir os valores do LDR e preencher a tabela 1.
Tabela 1:
Incidência de Luz Baixa Média Alta Valores do LDR 140,00kΩ 10,59kΩ 1,63kΩ
- Montar o circuito representado pela Figura 2 e preencher a tabela 2.
Figura 2: Fonte: Roteiro Experimental
Tabela 2:
Incidência de Luz Baixa Média Alta Tensão (V) 4,78V 2,55V 0,66V
- Montar o circuito representado pela Figura 3.
Figura 3: Fonte: Roteiro Experimental
- Montar um circuito conforme mostra Figura 4. Usando a luminosidade do LED para variar a resistência do LDR, com uma fonte de tensão variando a luminosidade do LED.
- Medir a tensão no resistor de 15 kΩ conforme for variando a tensão de alimentação, logo em seguida plotar o gráfico com base na tabela 3.
Figura 4: Fonte: Roteiro Experimental
Tabela 3:
V (^) variável 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10, VR15KOHM 3,03 3,17 3,30 3,43 3,55 3,61 3,70 3,84 3,94 4,02 4,12 4,
- Gerar o gráfico a partir da tabela 3. Encontrar uma relação matemática que expresse a dependência de V (^) R15KOHM com a variação de V (^) variável.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Gráfico Vvariável contra V (^) R15KOHM
Y = A + B1X + B2X^
6. CONCLUSÃO
Através do experimento, ficou demonstrado o que era esperado, verificar o uso do resistor dependente da Intensidade luminosa (LDR) e do LED; Foi observada a maneira com que o LDR e o LED se comportam, onde este primeiro varia sua resistência (aumentando ou diminuindo a condutividade do material) de acordo com cada quantidade de luz que nele é incidido, essa variação ocorre de maneira inversamente proporcional, já o LED, que é um diodo, ao receber energia de uma fonte, ele emite uma luz visível, e a variação ocorre de maneira diretamente proporcional.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1 (acessado em 06/10/2010)
