Photocells and heating elements
This week's task was to discover how an electronic material works. My job was to focus on the photocell. Here's what I found:
Photocell. Look for resistance, photo resistor, photoconductive cell.
En motstand er noe som hindrer strøm i å gå fra punkt A til punkt B. Motstandsevnen måles i Ohm, der mye motstand gir en høy Ohm-verdi.
En fotocelle kan variere denne motstanden, avhengig av hvor mye lys som treffer cellen. Når lysstyrken øker, minsker motstanden, og mer strøm slippes gjennom.
Fotoceller, eller fotoelektrisk celle er med andre ord en detektor som benyttes for å registrere lys, ultrafiolett og infrarød stråling.
Lyssensoren er mulig ved hjelp av et fysisk fenomen, nemlig at noen stoffer endrer strømledeevne nÃ¥r de utsettes for lys, infrarød- eller ultrafiolett strÃ¥ling. Dette fenomenet kalles fotoledning eller fotokonduktivitet. Dette fenomenet ble først oppdaget i 1873 i grunnstoffet selen. I dag er det CDS (cadmium-sulfid) som benyttes i lyssensorene, og derfor gÃ¥r fotoceller ogsÃ¥ under navnet CDS-celler. Â
Cadmium-sulfid blir også brukt som farge-pigment, siden det har en sterk gulfarge.
Fotoceller er rimelige, små, bruker lite strøm, lette å bruke, og varer lenge, siden de ikke har noen bevegelige deler. Derfor blir fotoceller mye brukt i alt fra leketøy til iPhones, kameraer og gatelykter. Leketøy kan lage en lyd når de får lys på seg, mobiltelefoner justerer lysstyrken på skjermen når rommet blir mørkere, og et kamera forandrer lysintensiteten på bildene i forhold til lysstyrken i omgivelsene, og er det for mørkt skrus blitsen på. Det samme skjer utendørs, gatelysene skrus på når det er mørkt ute.
Et annet spennende bruksområde for fotoceller er i musikkforsterkere med innebygd tremolo-effekt. Slik jeg forstår det kan fotoceller måle når lydsignalet når en topp, siden det da lyser opp på et meter, og dermed blir endringen i strøm brukt til å skru volumet ned, slik at lyden får en bølgende tremolo-effekt. En slik fotocelletremolo ble brukt blant annet i Fender sine forsterkere på 60-tallet.
Julie was on my group, and she focused on heating elements. Here's what she discovered:
Varmeelement:
Et varmeelement konverterer elektrisitet til varme til ved bruk av motstand, eller resistens. Det blir varmt når elektrisitet strømmer gjennom det. Et typisk varmeelement er vanligvis laget av materialet nichrome. Nichrome er en legering som består av ca. 80 % nikkel og 20 % krom. 80/20-forholdet er det vanligste. Nichrom har relativt høy resistens, tåler høye temperaturer, og har liten varmeutvidelse. Metall er altså det vanligste materialet å bruke som varmeelement, men man kan også bruke kjeramiske materialer og kompositter. Størrelsen på varmeelementet avhenger av dimensjonene til produktet det skal brukes til.
Hva kan det brukes til?
Toastjern, hårføner, stekeovn, dusj, elektrisk varmeovn, krølltang, brødrister. Noen ganger er varmeelementet synlig (brødrister) og andre ganger ikke (krølltang). Det finnes også noe som heter en varmepad, som er et lite varmeelement som er laget for å brukes nærme kroppen. Kobler man denne til en sensor og en mikrokontroller, kan man for eksempel lage en genser som regulerer varmen. Varmepadden har også noen som heter en warmup-profile, og den sier noe om hvor varm den blir i forhold til tid. Vi ser at den blir raskt varm, og holder seg stabil, men noe økende over tid.
Hvordan fungerer det?
Noen materialer leder strøm bra, og noen mindre bra. Vi snakker om hvor mye motstand vi finner i et materiale. I en elektrisk krets kan man bruke resistens for å kontrollere hvor mye strøm som går gjennom materialet. I en gammeldags glødepære er det en tynn tråd som kalles et filament. Vi sender strøm gjennom tråden, og lampen blir så varm at den avgir lys. Et varmeelement er i prinsippet et forstørret filament, men i et varmeelement trenger vi et mer robust materiale som tåler gjentatte oppvarminger og nedkjølinger, og at den gir fra seg nok varme uten å bli for glødende. Derfor er det viktig å velge riktig materiale, som f.eks nichrome, som har en grei resistens. Jeg sier grei, fordi det er viktig å balansere nok resistens og nok strøm. Er materialet for resistent, vil det ikke flyte nok strøm gjennom til å avgi varme. For å justere hvor mye varme et varmeelement gir fra seg, må man justere den elektriske strømmen, og ikke resistensen. Dette kan gjøres automatisk eller manuelt.
Download our pdf-presentation here:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/61111095/Fotocelle%20og%20varmeelement.pdf
theartofmadeline
snowghoul
s-u-f-j-a-n-s-t-e-v-e-n-s
blakekathryn
yousharknotpass
areudirty
ellievsbear
2087
romaincrisis