2. Naeheres zum LDR

Die Art des verwendeten Materials bestimmt weitgehend das elektrische Verhalten. Zu Beginn der Entwicklung verwendete man Selen und Thalliumoxysulfid. Diese Stoffe haben heute praktisch keine Bedeutung mehr. Für Spezialzwecke kommen Typen auf Bleibasis und auf intermetallischer Basis in Betracht. Photowiderstände aus Bleiselenid, Bleitellurid und Bleisulfid sprechen noch auf sehr langwellige Strahlen, also beispielsweise aaf Ultrarot, an. Zu den intermetallischen Typen gehören die Indium-Antimonid-Widerstände, die sich ebenfalls für Infrarotstrahlen eignen. Am gebräuchlichsten jedoch ist der Cadmiumsulfid-Photowiderstand, und ein solcher ist in Form des Typs LDR 07 in unserem Experimentierkasten enthalten. Erst im Verlauf der letzten Jahre ist die Herstellung wirklich geeigneter Exemplare mit konstanten Eigenschaften gelungen, und diese Eigenschaften sind elektrisch so interessant, daß Photowiderstände auf Cadmiumsulfid-Basis eine riesengroße praktische Verbreitung gefunden haben.

Wenn wir den Photowiderstand genau betrachten, so sehen wir von links nach rechts kammfoermig ineinandergreifende Streifen, die die eigentlichen Elektroden darstellen. Dazwischen liegt der lichtempfindliche Stoff, Cadmiumsulfid in reinster Form mit geringen Zusaetzen (Aktivatoren), die mit für die günstigen Eigenschaften dieser photoelektrischen Bauelemente verantwortlich sind. Die Elektroden sind nach aussen an zwei Draehte geführt.

Photowiderstände sind durch verschiedene Daten gekennzeichnet. Sie haben beispielsweise bei ganz bestimmten Wellenlängen des Lichtes maximale Empfindlichkeit; bei dem LDR 07 liegt dieses Empfindlichkeitsmaximum zwischen etwa 600 und 700 nm 1). Nachteilig ist ihre verhältnismaessig große Trägheit besonders bei schwacher Beleuchtung, d. h. sie können schnellen Lichtschwankungen nicht sofort folgen (beim Abdunkeln dauert die Widerstandszunahme länger als die Widerstandsabnahme beim Beleuchten). Für unsere Zwecke stört das jedoch nicht. Am interessantesten ist der starke Abfall des elektrischen Widerstandes mit der Beleuchtung. Bei voelliger Dunkelheit liegt er oberhalb 10 MΩ, während er bei einer Beleuchtungsstärke von nur 1000 Lux (mittlere Tageshelligkeit) bereits auf 75 ... 300 Q abgesunken ist. Wir haben schon gesehen und werden noch sehen, was diese Empfindlichkeit in praktischen Schaltungen bedeutet.

Da ein Photowiderstand aus Licht keine Spannung erzeugt, sondern nur seinen Widerstand ändert, braucht man im Betrieb stets eine Stromquelle. Dann ist der durch den Photowiderstand fliessende Strom ein Mass für die Beleuchtungsstärke. Dieser Strom kann nun zur Steuerung verschiedener Schaltungen herangezogen werden, worüber die jetzt folgenden Versuche berichten sollen.

1) nm = Millionstel Millimeter.