Aplicaciones del efecto Fotoeléctrico Química I

Jesús Alberto Martínez Rodríguez Instituto Tecnológico de Chihuahua

“B” Electromecánica

Principio de funcionamiento de una celda solar

La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir trabajo útil. La parte más importante de las celdas solares son las capas de semiconductores. Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar la naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares están formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio tipo n. La luz de ciertas longitudes de onda puede ionizar los átomos en el silicio y el campo interno producido por la unión que separa algunas de las cargas positivas ("agujeros o pozos") de las cargas negativas (electrones) dentro del dispositivo fotovoltaico. Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa de tipo p y los electrones hacia la negativa o capa tipo n. Aunque estas cargas opuestas se atraen mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden recombinar pasando a través de un circuito externo fuera del material debido a la barrera de energía potencial interno. Por lo tanto si se hace un circuito se puede producir una corriente a partir de las celdas iluminadas, puesto que los electrones libres tienen que pasar a través del circuito para recombinarse con los agujeros positivos. La temperatura de la celda afecta dramáticamente la eficiencia de la celda debido a que una temperatura mayor promueve la recombinación dentro de la celda.

Principio de funcionamiento de una cámara digital

En general, toda cámara digital tiene como objetivo capturar las imágenes, almacenarlas en la memoria interna de la cámara o en una tarjeta especial para ello y después transferirlas a la computadora; en términos técnicos, transforma los impulsos luminosos a bits, de tal manera que la PC o MAC a la que se descarga la información la decodifica o descifra.

A continuación te ofrecemos un esquema del funcionamiento:

Se activa la cámara, se ajusta el dispositivo de resolución, el flash y los demás parámetros. Se enfoca el objeto a fotografiar y se pulsa el botón disparador

La luz reflejada por el objeto entra a través de la lente de la cámara. La luz incide sobre el CCD que contiene múltiples elementos sensibles a la

luz la descompone en rojo, verde y azul. La cantidad de luz reflejada se convierte en una señal eléctrica analógica y se transfiere a la electrónica de la cámara.

Mediante el software interno de la cámara la imagen tomada se comprime y se almacena en la cámara sobre la memoria de tipo flash, PCMCIA, disco duro o disquete. Luego al conectar la cámara a la PC pueden transferirse las imágenes.

Principio de funcionamiento de una fotocopiadora

La fotocopia es el resultado de reproducir un documento o parte de este en una hoja de papel normalmente, aunque puede ser también a otro tipo de material, como una transparencia, opalina, etc. El tamaño de los papeles es muy variado: carta, oficio, A4, A5, y muchos más hasta llegar a los especiales para planos.

El proceso de fotocopiado se realiza por medios ópticos y fotosensibles. Primero se coloca el original sobre una superficie de cristal o algún otro material transparente. Bajo esta superficie corre una fuente luminosa generalmente una lámpara llamada "lámpara de exposición", entonces la luz se refleja en las tonalidades más claras del original y esta imagen se va guiando por espejos hasta un cilindro sensible a la luz que va girando, el cuál se energiza atrayendo electromagnéticamente la tinta seca llamada toner. A este elemento también se le conoce como Fotorreceptor o Fotoconductor.

Bajo este cilindro se encuentra otro elemento que desenergiza al fotoconductor llamado corona, y al momento del proceso del fotocopiado, cuando el papel pasa debajo del cilindro, la corona se activa desenergizando el cilindro y haciendo que el toner caiga sobre el papel.