Фотоэлемент принцип работы. Фотоэлементы: принцип работы, виды и применение в современных технологиях — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как устроены фотоэлементы. Какие существуют типы фотоэлементов. Где применяются фотоэлементы в промышленности и быту. Каковы перспективы развития фотоэлементов в будущем.

Содержание

Что такое фотоэлемент и как он работает

Фотоэлемент — это устройство, которое преобразует энергию света в электрическую энергию. Принцип его работы основан на явлении фотоэффекта, открытом Альбертом Эйнштейном в начале XX века.

Как работает фотоэлемент:

Свет падает на светочувствительный материал (например, кремний).
Фотоны света выбивают электроны из атомов материала.
Образуется разность потенциалов между слоями материала.
Возникает электрический ток.

Таким образом, фотоэлемент напрямую преобразует световую энергию в электрическую без промежуточных стадий. Это делает его очень эффективным и экологичным источником электроэнергии.

Основные виды фотоэлементов

Существует несколько основных типов фотоэлементов:

1. Кремниевые фотоэлементы

Наиболее распространенный тип. Изготавливаются из кристаллического или аморфного кремния. Имеют КПД 15-20%. Широко применяются в солнечных батареях.

2. Фотоэлементы на основе арсенида галлия

Обладают более высоким КПД — до 30%. Используются в космической отрасли из-за высокой стоимости.

3. Органические фотоэлементы

Изготавливаются из органических полимеров. Дешевые в производстве, но имеют низкий КПД — около 5-7%.

4. Перовскитные фотоэлементы

Новый перспективный тип. КПД достигает 25%. Относительно дешевы в производстве. Считаются будущим солнечной энергетики.

Где применяются фотоэлементы в современном мире

Фотоэлементы нашли широкое применение в различных сферах:

Солнечная энергетика

Фотоэлементы — основа солнечных батарей и панелей. Они используются для:

Питания космических аппаратов
Энергоснабжения частных домов
Работы солнечных электростанций

Бытовая электроника

Фотоэлементы применяются в:

Калькуляторах
Наручных часах

Садовых светильниках

Автоматизация

С помощью фотоэлементов работают:

Датчики освещенности
Системы автоматического включения света
Охранные системы

Преимущества и недостатки фотоэлементов

Рассмотрим основные плюсы и минусы использования фотоэлементов:

Преимущества:

Экологичность — не загрязняют окружающую среду
Возобновляемость — используют неисчерпаемую энергию Солнца
Низкие эксплуатационные расходы
Автономность работы

Недостатки:

Зависимость от погодных условий
Высокая начальная стоимость
Необходимость большой площади для солнечных электростанций
Проблемы с утилизацией отработавших элементов

Перспективы развития фотоэлементов

Технологии создания фотоэлементов постоянно совершенствуются. Основные направления развития:

Повышение КПД до 30-40%

Снижение стоимости производства
Создание прозрачных фотоэлементов для окон зданий
Разработка гибких фотоэлементов для одежды и портативной электроники
Интеграция фотоэлементов в строительные материалы

Эксперты прогнозируют, что к 2030 году солнечная энергетика на основе фотоэлементов может обеспечивать до 20% мирового производства электроэнергии.

Как выбрать фотоэлемент для домашнего использования

При выборе фотоэлементов для домашней солнечной электростанции следует учитывать несколько факторов:

1. Тип фотоэлемента

Для домашнего использования оптимальны монокристаллические или поликристаллические кремниевые фотоэлементы. Они обеспечивают хороший баланс цены и эффективности.

2. Мощность

Мощность фотоэлемента измеряется в ваттах. Для частного дома обычно достаточно панелей мощностью 250-300 Вт.

3. КПД

Коэффициент полезного действия показывает, какую часть солнечной энергии фотоэлемент преобразует в электричество. Для домашних систем рекомендуется КПД не ниже 15%.

4. Размер

Учитывайте площадь крыши или участка, где планируется установка. Стандартный размер панели — около 1,6 x 1 м.

5. Гарантия

Хорошие производители дают гарантию на свои фотоэлементы до 25 лет. Это важный показатель надежности.

Фотоэлементы в медицине: неожиданные применения

Фотоэлементы находят применение не только в энергетике, но и в медицине. Вот несколько интересных примеров:

1. Искусственная сетчатка

Ученые разрабатывают имплантаты сетчатки глаза на основе микроскопических фотоэлементов. Они могут помочь частично вернуть зрение людям с некоторыми формами слепоты.

2. Кардиостимуляторы

Ведутся исследования по созданию кардиостимуляторов, питаемых от крошечных фотоэлементов. Это позволит избежать операций по замене батареи устройства.

3. Диагностика рака кожи

Разработаны специальные фотоэлементы, способные определять наличие раковых клеток в коже. Это может помочь в ранней диагностике меланомы.

4. Доставка лекарств

Созданы микрокапсулы с лекарствами, которые раскрываются под действием света. Фотоэлементы в их составе преобразуют световую энергию в электрический импульс, открывающий капсулу.

Экологический аспект использования фотоэлементов

Фотоэлементы считаются одним из самых экологически чистых источников энергии. Однако их производство и утилизация могут иметь негативное влияние на окружающую среду.

Положительное влияние:

Не выделяют парниковых газов при работе
Не потребляют ископаемое топливо
Не производят шума
Не требуют воды для работы

Потенциальные проблемы:

Использование токсичных веществ при производстве (свинец, кадмий)
Большое количество энергии, необходимое для изготовления
Сложность утилизации отработавших элементов
Занимают большие площади земли (для солнечных электростанций)

Для решения этих проблем разрабатываются новые технологии производства и переработки фотоэлементов, а также методы повышения их эффективности.

Фотоэлементы в космосе: особенности применения

Космическая отрасль — одна из первых, где нашли широкое применение фотоэлементы. Они используются для энергоснабжения спутников и космических станций.

Особенности космических фотоэлементов:

Высокая эффективность (до 30%)
Устойчивость к радиации
Легкий вес
Способность работать при экстремальных температурах

Космические фотоэлементы обычно изготавливаются из арсенида галлия или многослойных структур. Они значительно дороже обычных кремниевых, но обеспечивают гораздо большую мощность при меньшем весе.

Интересный факт: Международная космическая станция оснащена солнечными панелями общей площадью около 2500 м². Они обеспечивают станцию электроэнергией мощностью до 120 кВт.

Инновации в области фотоэлементов

Технология фотоэлементов постоянно совершенствуется. Вот некоторые из последних инноваций:

1. Перовскитные фотоэлементы

Новый тип фотоэлементов на основе перовскитов показывает рекордную эффективность — до 29,15%. Они дешевле в производстве и могут наноситься на гибкие поверхности.

2. Двусторонние фотоэлементы

Способны улавливать свет с обеих сторон, что повышает их эффективность на 10-30% по сравнению с обычными панелями.

3. Прозрачные фотоэлементы

Разработаны полупрозрачные фотоэлементы, которые можно использовать вместо обычных окон в зданиях. Они пропускают видимый свет, но преобразуют ультрафиолетовое и инфракрасное излучение в электричество.

4. Фотоэлементы с квантовыми точками

Использование наночастиц — квантовых точек — позволяет создавать фотоэлементы, способные преобразовывать в электричество более широкий спектр солнечного излучения.

Эти инновации обещают сделать солнечную энергию еще более доступной и эффективной в ближайшем будущем.

Зачем нужны фотоэлементы? | CAME

Фотоэлемент — это элемент системы, помогающий обеспечить безопасность использования автоматики. Без фотоэлементов автоматика будет функционировать в базовом режиме, не понимая, что в зоне проезда или прохода находится объект или препятствие.

Фотоэлементы используются в различных устройствах и механизмах. В продукции CAME они применяются совместно с различными автоматизированными системами. Существуют фотоэлементы для ворот, шлагбаумов и автоматических дверей любого типа.

Фотоэлементы призваны обеспечить безопасность всего, что попадает в зону проезда: автомобили, пешеходы, посторонние предметы, животные. Принцип работы фотоэлементов основан на просвечивании зоны проезда тонким лучом, выходящим из передатчика с одной стороны проезда и попадающим в приемник с другой стороны проезда. Если этот луч прерывается любым объектом, автоматика останавливает движение или начинает движение в обратную сторону. Таким образом, ни один автомобиль, пешеход или посторонний предмет не будет задет стрелой, дверями или воротами, что гарантирует максимальную безопасность как для самой автоматики, так и для ее пользователей. Особенно необходимы фотоэлементы на объектах, где нет операторов, присматривающих за процессом проезда.

Наиболее ярким примером проблемы, когда фотоэлементы были необходимы, но установлены не были, является следующая ситуация: автомобиль собирается выехать на дорогу, на которой образовалась пробка. Подъезжая к шлагбауму, водитель автомобиля нажимает на кнопку пульта управления и открывает его, а затем пытается выехать на дорогу, насколько ему позволяет плотное дорожное движение, но при этом часть его машины по-прежнему остается под стрелой. Алгоритм работы шлагбаума, как правило, предполагает автоматическое опускание стрелы через определенное время после открытия. Таким образом, водитель попросту может не успеть выехать на дорогу и стрела шлагбаума опустится прямо на крышу его автомобиля.

Что касается откатных или распашных ворот, обычно мощность привода рассчитана на перемещение довольно тяжелых створок, поэтому автоматизированным воротам без фотоэлементов будет достаточно легко помять или прищемить автомобиль. Все эти факторы нужно обязательно учитывать и понимать, что отсутствие фотоэлементов на системе автоматики – это большой риск, не только для автомобилей, но и для пешеходов.

В Европе существует закон, который исключает использование автоматики без соответствующих аксессуаров безопасности, таких как фотоэлементы. В России данные аксессуары также являются необходимостью, но зачастую их не используют по следующим причинам:

При установке шлагбаумов или ворот не предусматривают необходимость прокладки дополнительных проводов для фотоэлементов.
В таких случаях CAME предлагает или установку полностью беспроводной системы безопасности для автоматики — RIO 2.0, или установку фотоэлементов DXR10 BAP, у которых передатчик работает от батарейки, а приемник подключается по проводам.

Клиентам попросту не предлагают установить фотоэлементы и не объясняют, насколько это важно.

В нашей компании предусмотрена обучающая программа «Академия CAME», в которой дилерам рассказывают, какие аксессуары являются первостепенными при покупке автоматики.

CAME предлагает широкий выбор фотоэлементов для любого типа объекта. В ассортименте компании есть фотоэлементы с тонкими лучами, которые будут реагировать даже на самые мелкие препятствия, быстро пересекающие проезд (пробегающие дети, животные, велосипеды), а также более прочные фотоэлементы с металлическим корпусом и защитой от механических воздействий.

CAME производит:

Накладные фотоэлементы (приемник и передатчик) DIR10, DIR20, DIR30 с дальностью сигнала соответственно до 10, 20 и 30 м.
Встраиваемые DELTA-I и накладные DELTA-E фотоэлементы с дальностью до 20 м.
Накладные регулируемые фотоэлементы DXR20CAP и DXR20CAM с дальностью действия до 20 м.
Накладные регулируемые фотоэлементы DXR10BAP с питанием передатчика от литиевой батарейки и дальностью до 10 м.
Фотоэлементы серии DXR имеют возможность регулировки направления ИК луча в диапазоне до 180 градусов в горизонтальной плоскости, и 10 градусов в вертикальной плоскости, что позволяет без использования дополнительных кронштейнов установить их на поверхности столба, не обращенной в сторону проезда.

Накладные фотоэлементы RIOPH8WS, работающие полностью без проводов с питанием от литиевых батареек и с дальностью до 10 м
Дополнительные стойки для фотоэлементов, позволяющие установить их на высоте 0,5 м или 1 м от уровня поверхности дороги. Они подбираются в зависимости от модели фотоэлементов.

Фотоэлементы, использующиеся совместно с автоматикой для дверей CAME, подбираются в зависимости от серии автоматики.

Купить комплект фотоэлементов по доступной цене можно на нашем сайте или по телефону 8-800-200-50-50. Специалисты помогут подобрать подходящую модель и проконсультируют по техническим характеристикам фотоэлементов и других устройств безопасности CAME.

#фотоэлементы для шлагбаума

#устройства безопасности

#фотоэлементы для ворот

#фотоэлемент купить

#комплект фотоэлементов

#фотоэлементы цена

#безопасная автоматика

#аксессуары

Общая электротехника с основами электроники

Попов В. С., Николаев С. А. Общая электротехника с основами электроники, М., «Энергия», 1972, — 504 c.

В книге рассмотрены электрические цепи, электрические машины и трансформаторы, электротехнические намерения и приборы, электропривод и аппаратура управления, передача и распределение электрической энергии, электронные лампы, газоразрядные приборы, полупроводниковые приборы, фотоэлектрические приборы, усилители и генераторы,

Книга предназначена для учащихся техникумов неэлектротехнических специальностей.

Предисловие
Введение
Часть первая. Общая электротехника
1-1. Основные понятия
1-2. Электрическое напряжение. Потенциал
1-3. Электропроводность
1-4. Электрическая емкость. Конденсаторы
1-5. Соединение конденсаторов
1-6. Энергия электрического поля
1-8. Электроизоляционные материалы
Глава вторая. Электрические цепи постоянного тока
2-1. Электрический ток
2-2.

Электрическая цепь и ее элементы
2-3. Закон Ома
2-4. Электрические сопротивление и проводимость
2-5. Зависимость сопротивления от температуры
2-6. Проводниковые материалы
2-7. Работа и мощность
2-8. Преобразование электрической энергии в тепловую
2-9. Электрическая нагрузка проводов и защита их от перегрузки

2-10. Потеря напряжения в проводах
2-11. Первый закон Кирхгофа
2-12. Последовательное соединение сопротивлений — приемников энергии
2-13. Параллельное соединение сопротивлений — приемников энергии
2-14. Смешенное соединение сопротивлений
2-15. Два режима работы источника питания
2-16. Второй закон Кирхгофа
2-17. Расчет сложных цепей
2-18. Химические источники питания
2-19. Соединение химических источников питания
2-20. Нелинейные электрические цепи
2-21. Лабораторная работа. Потеря напряжения в линии
Глава третья. Электромагнетизм
3-1. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Магнитный поток
3-2.

Электромагнитная сила
3-3. Взаимодействие параллельных проводов с токами
3-4. Магнитная проницаемость
3-5. Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение
3-6. Закон полного тока
3-7. Магнитное поле катушки с током
3-8. Ферромагнетики, их намагничивание и перемагничивание
3-9. Ферромагнитные материалы
3-10. Магнитная цепь и ее расчет
3-11. Электромагниты
3-12. Электромагнитная индукция
3-13. Принцип работы электрического генератора
3-14. Принцип работы электродвигателя
3-15. Вихревые токи
3-16. Индуктивность. Электродвижущая сила самоиндукции
3-17. Энергия магнитного поля
3-18. Взаимная индуктивность
Глава четвертая. Электрические машины постоянного тока
4-1. Назначение машин постоянного тока
4-2. Устройство машины постоянного тока
4-3. Принцип работы машины постоянного тока
4-4. Устройство обмотки якоря
4-5. Электродвижущая сила обмотки якоря
4-6. Электромагнитный момент на валу машины
4-7.

Механическая мощность машины постоянного тока
4-8. Реакция якоря машины постоянного тока
4-9. Коммутация тока
4-10. Понятие о номинальных данных и характеристиках электрических машин
4-11. Генератор с независимым возбуждением
4-12. Генератор с параллельным возбуждением
4-13. Генератор со смешанным возбуждением
4-14. Электродвигатели постоянного тока
4-15. Электродвигатель с параллельным возбуждением
4-16. Электродвигатель с независимым возбуждением
4-17. Электродвигатели с. последовательным и со смешанным возбуждением
4-18. Потери и коэффициент полезного действия
4-19. Лабораторная работа. Электродвигатель с параллельным возбуждением
4-20. Лабораторная работа. Генератор с параллельным возбуждением
Главе пятая. Основные понятия, относящиеся к переменным токам
5-1. Переменный ток
5-2. Получение синусоидальной э. д. с.
5-3. Сдвиг фаз
5-4. Действующие значения тока и напряжения
5-5. Векторная диаграмма
Глава шестая.

Цепи переменного тока
6-1. Особенности цепей переменного тока
6-2. Цепь с сопротивлением
6-3. Цепь с индуктивностью
6-4. Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью
6-5. Неразветвленная цепь с активными сопротивлениями и индуктивностями
6-6. Разветвленная цепь с активными сопротивлениями и индуктивностями
6-7. Цепь с емкостью
6-8. Колебательный контур
6-9. Резонанс напряжений
6-10. Резонанс токов
6-11. Коэффициент мощности
6-12. Активная и реактивная энергия
6-13. Лабораторная работа. Цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью
6-14. Лабораторная работа. Параллельное соединение катушки и конденсатора
Глава седьмая. Трехфазные цепи
7-1. Трехфазные системы
7-2. Соединение обмоток генератора звездой
7-3. Соединение обмоток генератора треугольником
7-4. Соединение приемников энергии звездой
7-5. Соединение приемников энергии треугольником
7-6. Лабораторная работа. Трехфазные цепи
Глава восьмая.

Электротехнические измерения и приборы
8-1. Основные понятия
8-2. Классификация электроизмерительных приборов
8-3. Измерительные механизмы приборов
8-4. Измерение тока и напряжения
8-5. Измерение мощности
8-6. Измерение электрической энергии
8-7. Измерение сопротивлений
8-8. Измерение неэлектрических величин электрическими методами
8-9. Лабораторная работа. Измерение сопротивлений
8-10. Лабораторная работа. Поверка индукционного счетчика
8-11. Лабораторная работа. Измерение мощности в трехфазной цепи
Глава девятая. Трансформаторы
9-1. Назначение трансформаторов
9-2. Принцип действия и устройство однофазного трансформатора
9-3. Холостой ход однофазного трансформатора
9-4. Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодвижущих сил (м. д. с.)
9-5. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
9-6. Мощность потерь в обмотках нагруженного трансформатора
9-7. Трехфазный трансформатор
9-8. Регулирование напряжения трансформаторов
9-9.

Автотрансформаторы
9-10. Трансформаторы для дуговой электросварки
9-11. Измерительные трансформаторы
9-12. Коэффициент полезного действия трансформатора
9-13. Нагрев и охлаждение трансформаторов
9-14. Лабораторная работа. Однофазный трансформатор
Глава десятая. Электрические машины переменного тока
10-1. Назначение машин переменного тока. Асинхронные электродвигатели
10-2. Получение вращающегося магнитного поля
10-3. Обмотка статора асинхронного электродвигателя
10-4. Обмотка ротора асинхронного двигателя
10-5. Принцип действия асинхронного двигателя
10-6. Электродвижущие силы в обмотках статора и ротора
10-7. Сопротивления обмотки ротора
10-8. Токи в обмотке ротора
10-9. Вращающий момент двигателя
10-10. Пуск в ход асинхронных двигателей
10-11. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя
10-12. Однофазный асинхронный двигатель
10-13. Потери и к. п. д. асинхронного двигателя
10-14. Синхронные машины
10-15.

Универсальный коллекторный двигатель
10-16. Лабораторная работа. Трехфазный асинхронный электродвигатель
Глава одиннадцатая. Электропривод и аппаратура управления
11-1. Система электропривода
11-2. Нагрев и охлаждение электрических машин
11-3. Выбор мощности двигателя при продолжительном режиме
11-4. Выбор мощности двигателя при кратковременном режиме
11-5. Выбор мощности двигателя при повторно-кратковременном режиме
11-6. Рубильники
11-7. Пакетные выключатели
11-8. Реостаты для пуска и регулирования электродвигателей
11-9. Контроллеры
11-10. Плавкие предохранители
11-11. Автоматические воздушные выключатели
11-12. Контакторы
11-13. Реле
11-14. Схема управления асинхронным двигателем с помощью реверсивного магнитного пускателя
11-15. Схема включения двухскоростного асинхронного двигателя
11-16. Автоматический пуск асинхронного двигателя с кольцами
11-17. Автоматический пуск двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением
11-18.

Лабораторная работа. Сборка и проверка работы схемы релейноконтакторного управления трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором
Глава двенадцатая. Передача и распределение электрической энергии
12-1. Схемы электроснабжения промышленных предприятий.
12-2. Трансформаторные подстанции и распределительные устройства промышленных предприятий
12-3. Электрические сети промышленных предприятий
12-4. Защитное заземление
Часть вторая. Основы промышленной электроники
13-1. Классификация и применение электронных приборов
13-2. Движение электронов в электрическом поле
13-3. Движение электронов в магнитном поле
13-4. Электронная эмиссия
13-5. Катоды электровакуумных приборов
13-6. Двухэлектродные электронные лампы — диоды
13-7. Применение двухэлектродных ламп
Глава четырнадцатая. Трехэлектродные лампы. Четырех- и пятиэлектродные лампы. Усилители
14-1. Устройство и принцип работы триода
14-2. Статические характеристики триода
14-3.

Параметры триода
14-4. Простейший каскад усиления
14-5. Характеристики и параметры простейшего каскада усиления
14-6. Типы триодов
14-7. Четырехэлектродные лампы — тетроды
14-8. Пятиэлектродные лампы — пентоды
14-9. Комбинированные и многосеточные лампы. Типы ламп
14-10. Общие понятия, относящиеся к усилителям
14-11. Режимы работы усилителей
14-12. Многокаскадные ламповые усилители
14-13. Обратная связь в усилителях
14-14. Лабораторная работа. Снятие анодных и анодно-сеточных характеристик триода и определение по ним статических параметров
14-15. Лабораторная работа. Снятие частотных характеристик усилителя напряжения низкой частоты
Глава пятнадцатая. Газоразрядные приборы и их применение
15-1. Виды газового разряда и его вольт-амперная характеристика
15-2. Ионные приборы с несамостоятельным дуговым разрядом
15-3. Приборы с тлеющим разрядом
15-4. Ионные приборы с самостоятельным дуговым разрядом
15-5. Обозначения газоразрядных приборов
15-6.

Лабораторная работа. Снятие анодносеточных и пусковых характеристик тиратрона
Глава шестнадцатая. Электронные генераторы. Осциллографы
16-1. Генераторы синусоидальных напряжений
16-2. Зарядка и разряд конденсатора
16-3. Релаксационные генераторы (генераторы пилообразного напряжения)
16-4. Мультивибраторы
16-5. Электроннолучевые трубки
16-6. Электроннолучевой осциллограф
16-7. Обозначения электроннолучевых трубок
16-8. Лабораторная работа. Экспериментальное, определение кривых напряжений в схемах выпрямителей
Глава семнадцатая. Полупроводниковые приборы и их применение
17-1. Собственная электропроводность полупроводников
17-2. Примесная электропроводность полупроводников
17-3. Полупроводниковый вентиль
17-4. Германиевые и кремниевые диоды
17-5. Меднозакисные и селеновые диоды
17-6. Применение полупроводниковых вентилей и схемы выпрямителей
17-7. Обозначения полупроводниковых диодов
17-8. Кремниевые стабилитроны (опорные диоды)
17-9.

Транзисторы
17-10. Применение транзисторов для усиления колебаний
17-11. Схемы включения и характеристики транзисторов
17-12. Обозначения полупроводниковых триодов
17-13. Лабораторная работа. Снятие характеристик транзистора
Глава восемнадцатая. Фотоэлектронные приборы и электронные реле
18-1. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
18-2. Фоторезисторы
18-3. Полупроводниковые фотоэлементы
18-4. Электронные и ионные реле
18-5. Лабораторная работа. Электронное реле — триггер

Основное введение в фотоэлемент — Utmel

В этой статье рассматривается описание фотоэлемента, которое включает процесс, принципиальную схему, формы и области применения фотоэлемента. Фотоэлемент, по сути, представляет собой своего рода резистор, который можно использовать для регулировки значения сопротивления в зависимости от силы света. Они дешевы, их легко приобрести, а также спецификации различных размеров. По сравнению с другими устройствами каждый датчик фотоэлемента может работать по-разному, даже если они принадлежат к одному семейству.

Каталог

Ⅰ Что такое фотоэлемент?

Фотоэлемент можно описать как светочувствительный модуль. В самых разных целях, таких как освещение от заката до восхода солнца, это можно использовать путем подключения к электрической или электронной схеме, которая механически включается при низкой интенсивности света. Они также используются в других приложениях, таких как автоматические двери и детекторы вторжения.

фотоэлемент

Фотоэлементы легкие, дешевые, маломощные, удобные в использовании и не изнашиваются. У них также есть куклы, гаджеты и приспособления для этой цели. Обычно называют элементы CdS (изготовленные из сульфида кадмия), светозависимые резисторы (LDR) и фоторезисторы.

Для большинства задач, чувствительных к свету, таких как «светло или темно на улице», «есть ли что-нибудь перед датчиком (что будет блокировать свет),» «есть ли что-нибудь, что мешает лазерному лучу» (датчики прерывания луча). ), или «что больше всего света попадает в него с различных датчиков», фотоэлементы были бы сильным вариантом!

Одним из типов датчиков является фотоэлемент, с помощью которого можно обнаруживать свет. Они очень тонкие, маломощные, экономичные, очень простые в использовании и являются ключевыми характеристиками фотоэлементов. Для этих целей они широко используются в гаджетах, играх и бытовой технике. Этими датчиками часто называют клетки с сульфидом кадмия (CdS). Из них состоят фоторезисторы и LDR.

Эти датчики идеально подходят для устройств, чувствительных к свету, таких как свет, который в противном случае отключился бы. Если блок света находится перед датчиком, если есть что-то, что мешает лазерному свету, датчики, которые касаются большей части света.

Ⅱ Работа фотоэлементов

Вакуумная стеклянная трубка, содержащая два электрода, таких как коллектор и эмиттер, может использоваться для создания фотоэлемента. Форма вывода излучателя примет вид полуполого цилиндра. При отрицательном потенциале все же планируется. Контур вывода коллектора может быть выполнен в виде металла, который может располагаться на частично цилиндрической оси эмиттера. Это может постоянно поддерживаться на положительной клемме. Вакуумную стеклянную трубку можно закрепить на неметаллическом основании, а для внешнего крепления к основанию предусмотрены штифты.

Теория работы фотоэлемента будет зависеть от явления электрического сопротивления и фотоэлектрического эффекта. Это может быть использовано для преобразования электрической энергии в энергию света.

Положительная (+ve) клемма батареи соединена, а клемма эмиттера подключена к отрицательной (-ve) клемме и клемме коллектора. Частота излучения в эмиттере будет выше пороговой частоты материала, поэтому произойдет утечка фототонов. Фотонные электроны участвуют в пути коллектора. Здесь, по отношению к терминалу эмиттера, терминал коллектора является положительным терминалом. Следовательно, движение тока внутри цепи будет иметь место. Если сила излучения улучшается, то фотоэлектрический ток увеличивается.

Ⅲ Принципиальная схема фотоэлементов

Фотоэлемент, используемый в схеме, иначе называется схемой с транзисторным переключением в качестве схемы обнаружения темноты. Макет, перемычки, батарея-9В, транзистор 2N222A, фотоэлемент, резисторы-22 кОм, 47 Ом и светодиоды — необходимые компоненты для построения схемы.

В двух условиях, например, когда есть свет и когда темно, срабатывает описанная выше схема фотоэлемента.

Сопротивление фотоэлемента меньше в первом примере, а затем через второй резистор, например 22 кОм и фотоэлемент, будет течь ток. Транзистор 2N222A здесь выполняет роль изолятора. Дорожка, которая содержит LED1, R1 и транзистор, также будет выключена.

Сопротивление фотоэлемента велико во втором примере, и тогда полоса движения изменится. Так что низкое сопротивление базы транзистора или через фотоэлемент будет.

Всякий раз, когда на базовый вывод транзистора подается питание, транзистор 2N222A работает как проводник. Включится дорожка, включающая вывод, R1 и резистор 2N222A, а светодиод будет мигать. Но если на базовую клемму транзистора подается питание, то транзистор будет вести себя как проводник, после чего загорится светодиод.

Ⅳ Типы фотоэлементов

Доступны различные типы фотоэлементов.

Фотогальваника

Устройства с зарядовой связью

Фоторезистор

Ячейка Голея

Фотоумножитель

По мере того, как фотоны проталкивают электроны через клетку в высокоэнергетическое состояние, возникает функциональный ток.

2)Устройства с зарядовой связью

Научному сообществу следует использовать систему с зарядовой связью, потому что это очень надежный и точный фотодатчик. Если можно использовать заряд, производимый фоточувствительными датчиками, для анализа целого ряда объектов, от галактик до просто молекул.

3) Фоторезистор

Фоторезистор — это один из типов систем для датчиков, удельное сопротивление которых можно уменьшить за счет количества выставленного света. В своих приложениях экспонометры камеры и многократные сигналы тревоги используют недорогие фоторезисторы.

4)Ячейка Голея

Для обнаружения ИК-излучения в основном используется ячейка Голея. С одной стороны цилиндр из почерневшей металлической пластины заполнен ксеноном. Газ внутри цилиндра будет нагреваться и скручивать эластичную диафрагму на другом конце ИК-энергии, падающей на почерневшую пластину. Здесь движение используется для определения выхода источника энергии.

5) Фотоумножитель

Фотоумножитель — это очень чувствительный датчик. Неясный свет можно умножить в сто миллионов раз.

Ⅴ Применение фотоэлементов

В автоматических светильниках фотоэлементы используются для включения при наступлении темноты, а включение/выключение уличного освещения в основном зависит от дня, будь то день или ночь.

В забеге они используются как таймеры для расчета скорости бегуна.

Для подсчета транспортных средств на дороге используются фотоэлементы.

Используются вместо переменных резисторов и фотогальванических элементов.

Используются для определения силы света в люксметрах.

Используются как переключатели и датчики.

Используются для защиты вора от охранной сигнализации.

В робототехнике они используются везде, где они направляют роботов прятаться в темноте от глаз, в противном случае следовать за маяком или линией.

Они используются в экспонометрах, которые можно использовать с камерой, чтобы получить хороший снимок, чтобы узнать правильное время экспозиции.

При воспроизведении звука, который можно записать на кинопленку, используются фотоэлементы.

Используются для освещения от заката до рассвета.

Фотоэлемент — это устройство, которое A) поглощает свет и создает поток электронов. B) поглощает поток электронов и производит свет. C) преобразует протоны в фотоны. D) преобразует фотоны в протоны.

Последняя обновленная дата: 01 -й марта 2023 г.

•

Общее представление: 240,3K

•

Просмотры сегодня: 2,24K

Ответ

Проверено

240,3K+ виды

Hint: 2 240,3K+ виды

Hint: . устройство, работающее по принципу фотоэффекта. Он в основном используется для обнаружения света подходящей длины волны.

Полный ответ:
Фотоэлементы производят энергию в процессе фотоэлектрического эффекта. Фотоэлектрический эффект возникает, когда частицы света, называемые фотонами, ударяются о поверхность металла, и из металла выбрасывается электрон. Энергия падающих фотонов переходит в кинетическую энергию убегающего электрона, и часть ее идет на удаление электрона, что называется работой выхода металла, используемого в фотоэлементе.

Следовательно, вариант (А) является правильным ответом.

Примечание: Фотоэлементы также называют фотоэлементами из-за принципа их работы. В основном существует три типа фотоэлементов: —
Фотоэлемент: — Это тип газонаполненной или вакуумной трубки, чувствительной к свету, основанной на принципе фотоэлектрического поля.
Фотоэлектрический элемент: фотоэлемент, работа которого основана на внутреннем фотоэлементе. Ее также называют истинной ячейкой, потому что она генерирует ЭДС без приложения какого-либо внешнего потенциала.
Фотопроводящая ячейка: Фотопроводящая ячейка представляет собой двухполюсное сопротивление, линейно изменяющееся в зависимости от интенсивности падающего света.
Применение фотоэлементов:-
1. Может использоваться для автоматического включения и выключения уличного освещения.
2. Может использоваться для получения электроэнергии из энергии солнечного света.
3. Они используются для создания звука в кинематографии.
4. Может использоваться для изучения температуры и спектров звезд.

Недавно обновленные страницы

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологии ризобий класса 12 NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологии класса 12 А NEET_UG

Какое из следующих утверждений относительно бакуловирусов класса 12 Sew00000_9000_ канализационные трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A.