O dia nem clareou ainda e você já está de pé, como fazem milhares de brasileiros, todos os dias. A cidade parece dormir, as luzes dos postes de iluminação ainda estão acesas, ajudando a clarear a escuridão.
Mas de repente o Sol começa a se levantar. E, ao mesmo tempo, como num passe de mágica, as luzes da cidade começam a se apagar, uma após a outra. Você se pergunta: será que há alguém cujo trabalho é desligar o interruptor de cada uma das lâmpadas das ruas? Trabalho chato, hein? Levanta cedo e todo dia, a mesma coisa: ligar as lâmpadas ao entardecer desligá-las quando amanhece…
Mas ninguém tem um trabalho destes, não. Quem acende e apaga as luzes da cidade são as chamadas fotocélulas. Por exemplo, as ruas de São Paulo são iluminadas por 529 mil lâmpadas, e lá há cerca de 30 mil fotocélulas. Cada fotocélula atinge entre 25 e 35 lâmpadas e pode englobar mais de uma rua, dependendo do local. É por isso que, quando as lâmpadas se apagam ou se acedem, a gente pode observar uma sequência de luzes, porque elas estão agrupadas: um grupo se acende ou se apaga sempre junto.
Quando o céu começa a clarear, a luz do Sol incide na fotocélula, ela atinge o fotosensor (aparelho sensível à luz do Sol), e é acionado um mecanismo para apagar todas as lâmpadas. Já quando o Sol se põe, ou quando chove ou o céu se cobre de nuvens, não há mais luz solar para incidir na fotocélula, e todas as lâmpadas são acesas automaticamente.
O sistema público de iluminação tem seu funcionamento automatizado, permitindo o acendimento e apagar das luzes em momentos específicos do dia. Esse sistema funciona da seguinte forma: durante o dia, o LDR (Light Dependent Resistor, em português Resistor dependente de luz) ao ser iluminado pela luz solar, apresenta uma resistência elétrica menor, uma vez que a luz incidente promove no LDR a disponibilidade de elétrons livres, ou seja, quanto maior incidência de luz menor a resistência. Com a diminuição da resistência do LDR, a corrente elétrica consegue atravessar uma bobina, o que acarreta na formação de um campo magnético.
A chave do relé é então atraída para a posição 2, devido este campo magnético, impedindo que a corrente elétrica passe pelo filamento da lâmpada (figura 4). Ao anoitecer, devido à ausência da luz solar, os elétrons livres não são mais liberados e com isso aumenta a resistência elétrica do LDR, o que implica no impedimento da passagem da corrente elétrica a bobina, desativando-a. Com a redução do campo magnético, a chave do relé retorna a posição 1, acionando a lâmpada.
Figura: sobre o funcionamento da iluminação pública, a partir do Efeito fotoelétrico
Fonte: VALADARES; MOREIRA (1998, p. 124-125).
O LDR do sistema de iluminação é sensível a faixa de luz visível ao olho humano, devido possuir sulfeto de cádmio como material base, para outras aplicações como é o caso do funcionamento do controle remoto de televisão, a sensibilidade da resistência do LDR se encontra na faixa do infravermelho, assim é necessário utilizar-se de outros materiais como base, a exemplo do arsenieto de gálio (VALADARES; MOREIRA, 1998).
Física – Informação Contextualizada (Ensino Médio). Publicado em: 30/8/2005. Disponível em https://www.home.clickideia.com.br/
VALADARES, E. C.; MOREIRA, A. M. Ensinando Física Moderna no segundo grau: Efeito fotoelétrico, laser e emissão de corpo negro. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 15, n. 2, p. 121-135, 1998.