Презентация по теме "Фотоэлементы"

Фотоэлементы 

Цель работы:

рассмотреть устройство и принцип работы фотоэлементов, их виды и применение на железнодорожном транспорте.

Фотоэлемент (фотореле) — это прибор, который приходит в действие от солнечной энергии. При попадании на него солнечных лучей, в нем образуется фотоэдс — электродвижущая сила. Существует два вида: электровакуумный и полупроводниковый фотоэлемент.

Законы фотоэффекта:
1-ый закон фотоэффекта: количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1с, прямо пропорционально интенсивности света.
2-ой закон фотоэффекта : максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастёт с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-ий закон фотоэффекта : для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота света v0 (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если v < v0 , то фотоэффект уже не происходит.

История фотоэлементов берет начало в 1839 году, когда французский физик Эдмон Беккерель открыл фотогальванический эффект. За этим последовали дальнейшие открытия. В 1883 г. электрик из Нью-Йорка Чарльз Фриттс изготовил фотоэлементы из селена, которые преобразуют свет в видимом спектре в электричество и имеют КПД 1-2%. (светочувствительные элементы для фотоаппаратов до сих пор делают из селена).

Вакуумный фотоэлемент – это фотоэлектрический преобразователь, а попросту приемник излучения, действие которого основано на внешнем фотоэффекте. Имеет внутри колбы фотокатод(К «-» ), с малой работой выхода, и анод(А «+» ), который служит для улавливания фотоэлектронов. Соответственно фотоэлемент работает в вакууме, что исключает влияние ионизации газа на его электрические свойства. Принцип действия: При попадании света на катод фотоэлемента в цепи возникает электрический ток, который замыкает цепь и приводит в действие реле

Полупроводниковый фотоэлемент-это полупроводник имеет устойчивую структуру. Атомы прочно связаны ковалентной связью. Если энергии кванта хватает, чтобы разорвать связь электрона с атомом, электрон становится свободным. На его месте рождается дырка — положительный заряд, равный заряду электрона. Если приложить разность потенциалов, появится электрический ток.

Фотоэлементы нашли широкое применение в самых разных сферах деятельности человека.
Фотоэлемент применяется: при автоматическом управлении электрическими цепями (например в турникетах на вокзале)в цепях переменного тока в качестве не возобновляемых источников тока.
основная функция фотоэлементов – контролировать автоматические устройства в момент закрывания. Они не позволяют автоматике опустить шлагбаум в случаях, когда в непосредственной близости от устройства находятся люди, транспортные средства, животные, посторонние предметы.
Наличие фотоэлементов является гарантией безопасности и предотвращения различных аварийных и травмоопасных ситуаций в момент работы автоматических устройств ‒ шлагбаумов.
Работа турникета: Учитывая принцип работы турникета метро, выпускаются данные установки различных моделей, которые между собой разнятся дизайнерским оформлением корпуса, типом створок и технологией их открытия, а также другими параметрами. Вдоль корпуса конструкции распределены фотоэлементы, позволяющие отследить приближение пользователя и его направление и при необходимости открыть либо закрыть створки турникета.
Также фотоэлементы используются при включении света на железнодорожном вокзале на пиронах
Фотоэлементы используют в железнодорожном транспорте в дверях если какой либо предмет стоит в дверях и мешает закрытию дверей то срабатывает фотоэлемент и не даёт закрыть двери

Фотоэлемент применяется при автоматическом управлении электрическими цепями (например в турникетах на вокзале)в цепях переменного тока в качестве не возобновляемых источников тока.

Основная функция фотоэлементов – контролировать автоматические устройства в момент закрывания. Они не позволяют автоматике опустить шлагбаум в случаях, когда в непосредственной близости от устройства находятся люди, транспортные средства, животные, посторонние предметы

Также фотоэлементы используются при включении и выключении света на железнодорожном вокзале, на пиронах.

Фотоэлементы используют в железнодорожном транспорте в открывании и закрывании дверей. Если какой либо предмет стоит в дверях и мешает закрытию дверей, то срабатывает фотоэлемент и не даёт закрыть двери.

1.Вереина Л.И. Техническая механика : учебник для УСПО-7-е изд.-М.:” Академия”.2013.-352 с.(ЭФ)
2.Дмитриева В.Ф.Физика:учебник для студ.образоват.учреждений сред.проф.образование 14-е изд. Стер-м. :издательский центр “академия “,2011-464 стр
3.Кокин С.М. ; Селезнев В.А. Физика на железнодорожном транспорте : учебное пособие .- М. : 1995,-159стр.