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LDR はどのように動作するのか?

LDR が何であるかについては、すでに紹介しました。もう一度繰り返します。LDR は、当たる光の量に応じて抵抗値が変化します。光が明るいほど抵抗値は低くなり、光が暗いほど抵抗値は高くなります。

ドラキュラ: LDR をドラキュラだと考えてみてください。太陽光の下では、彼は弱くなります(抵抗値が低くなるのと同じです)。しかし、暗闇では強くなります(抵抗値が高くなるのと同じです)。

LDR の製造にどのような半導体材料が使われているのか、またなぜこのような振る舞いをするのかについては、ここでは詳しく扱いません。興味があれば、この記事を読み、さらに調べてみることをおすすめします。

最大の明るさでの出力例

LDR は最大の明るさにさらされると抵抗値が低くなり、出力電圧(\( V_{out} \))は大幅に低くなります。

voltage-divider-ldr1

弱い光での出力例

光が少なくなると、LDR の抵抗値は増加し、出力電圧も上昇します。

voltage-divider-ldr2

完全な暗闇での出力例

暗闇では、LDR の抵抗値は高くなり、その結果、出力電圧 (\( V_{out} \)) も高くなります。

voltage-divider-ldr3

分圧回路における LDR のシミュレーション

明るさの値を調整して、R2(LDR)の抵抗値がどのように変化するかを確認できます。また、明るさを上げたり下げたりしたときに、\( V_{out} \) 電圧がどのように変化するかも確認できます。





50%

式: \( V_\text{out} = V_\text{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} \)

値を代入した式: Vout = 3.3 × 999 / (10000 + 999)

出力電圧 (Vout): 0.25 V

Circuitjs

上記の図は、Falstad の Web サイトを使って私が作成したものです。私が作成した回路ファイル voltage-divider-ldr.circuitjs.txtFalstad サイト にインポートして、いろいろ試してみてください。