¿Por qué tengo que usar una resistencia adicional con una fotorresistencia?

Soy totalmente nuevo en electrónica y me pregunto por qué necesitamos poner una resistencia en serie con una fotorresistencia para medir la variación de la luz. Quiero decir, el fotorresistor ya es un resistor, ¿por qué tenemos que disminuir el voltaje en el circuito con un resistor adicional? Gracias de antemano por sus respuestas.

EDITAR: ejemplo agregado para calcular voltajes en un divisor de voltaje

Porque si quieres medir la resistencia de algo, debes aplicarle voltaje.
Y si aplica voltaje, necesita medir de alguna manera ese voltaje, y simplemente midiendo entre el terminal del fotorresistor que está en el y el terminal que está en G N D , obtienes exactamente + $+5\;V\;(V_{cc})$$GND$ , no hay voltaje cambiante, no importa cuán pequeña o grande sea la resistencia de la fotorresistencia. $+5\;V$

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Mide 5V en el esquema anterior.

^{simular este circuito}

Ahora puede medir la caída de voltaje en la resistencia, y desde ese valor puede adivinar la cantidad de luz que recibe la fotorresistencia.

Ejemplo:

En el segundo diagrama puede ver que el voltaje se aplica a través de un y un$50\;\Omega$ resistencia. Como la ley de Ohm dice que U = R ⋅ I y la corriente deben ser iguales en un circuito en serie, la misma cantidad de corriente fluye a través de R 1 y R 2 . En un circuito en serie, la corriente permanece igual, pero el voltaje se comparte entre los circuitos. Podemos escribir la siguiente ecuación:$100\;\Omega$$U=R\cdot I$$R_1$$R_2$

= R 1 ⋅ $U_{R_1}$$R_1\cdot I$

Podría preguntar cómo podemos calcular el voltaje si no conocemos la corriente.
Bueno, no sabemos la corriente, pero podemos calcularla usando la ley de Ohm.
Escribimos la ecuación de la ley de Ohm original de manera diferente:

$U=R\cdot I\;\Rightarrow\;I=\frac UR$

$R_1+R_2$$150\;\Omega$$I=\frac{U}{R_1+R_2}$

$I$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}$

$50\;\Omega$$R_1$$100\;\Omega$$R_2$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+100\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{150\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,0\dot3\;A=1,\dot6\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=100\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+100\;\Omega}=100\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{150\;\Omega}=100\;\Omega\cdot0,0\dot3\;A=3,\dot3\;V$

$R_2$$150\;\Omega$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+150\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{200\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,025\;A=1,25\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=150\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+150\;\Omega}=150\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{200\;\Omega}=150\;\Omega\cdot0,025\;A=3,75\;V$

Cuanto más aumenta la resistencia del fotorresistor, más voltaje caerá a través de él.

$75\;\Omega$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+75\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{125\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,04\;A=2\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=75\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+75\;\Omega}=75\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{125\;\Omega}=75\;\Omega\cdot0,04\;A=3\;V$

Cuanto menor sea la resistencia del fotorresistor, menos voltaje caerá a través de él (y más voltaje caerá a través del otro resistor).

$3,\dot3\;V$$3,75\;V$$3\;V$

Depende de cómo esté utilizando la fotorresistencia.

Si lo está utilizando manualmente en el banco, para medir los niveles de luz, solo necesita conectarlo a un multímetro en un rango de Ohmios y medir su resistencia.

Si lo está utilizando como parte de un circuito que responde automáticamente a los niveles de luz, entonces el circuito debe medir su resistencia. No hay forma de que pueda hacerlo sin componentes adicionales. La forma más sencilla de hacerlo es colocar otra resistencia en serie y usar el voltaje en el punto donde se unen.

Si bien puede parecer que un multímetro de lectura de Ohmios mide mágicamente la resistencia, internamente tiene una gran cantidad de componentes adicionales. En el rango de Ohmios, el más significativo es una resistencia o fuente de corriente en serie con lo que se está midiendo. Eche un vistazo a la placa de circuito dentro de un multímetro la próxima vez que cambie la batería.

Una forma popular de medir la resistencia con un microcontrolador como PIC o Arduino es colocar el fotorresistor entre un pin de salida y un pin de entrada, con un condensador desde el pin de entrada a tierra. El pin de salida se alterna y el micro cuenta cuántos ciclos de reloj pasan antes de que el pin de entrada siga. Esto está usando efectivamente la oscilación lógica en el pin de salida para definir un voltaje, y medir la corriente en el condensador como un momento para cargar. No hay resistencias aquí, pero todavía está usando componentes adicionales para medir al menos uno de voltaje y corriente.

En un circuito en serie resistivo normal, el voltaje caído por el circuito será igual al voltaje de entrada. Si solo se usa una resistencia, entonces se cae toda la tensión de entrada. Un solo Photoresistor caerá 9V si se coloca 9V sobre él. Ley de ohmios simple. V = I * R.

Si se usa más de una resistencia, la caída de voltaje es proporcional entre las resistencias, en función de su resistencia. Las resistencias en serie son una resistencia acumulativa, simplemente se suman. Nuevamente, ley de ohmios, V = I * (R1 + R2 + Rn)

Entonces, un solo fotorresistor, cuya resistencia variable se basa en la luz solar, continuará bajando el mismo voltaje independientemente de la resistencia. Lo que cambia es la corriente a través de él. V permanece igual, r cambia, entonces yo cambia.

Al agregar una resistencia fija, en relación con la fotorresistencia, se obtiene un voltaje variable a través de la fotorresistencia . Las dos resistencias varían en proporción al voltaje de entrada, causando un cambio en el voltaje caído contra cada una. La caída de voltaje total a través de la resistencia fija y la fotorresistencia será la misma, pero la caída real contra cada una cambiará.

Esta es la esencia de un divisor de voltaje.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Para ampliar la gran respuesta de domenix ...

"¿Por qué medir la caída de voltaje sobre la resistencia, no sobre la fotorresistencia?"

En el circuito (el segundo diagrama en la respuesta de domenix) que tiene una resistencia fija ( R1 ) en serie con la fotorresistencia ( R2 ), puede medir a través de la resistencia fija o la fotorresistencia para un cambio de voltaje cuando el nivel de luz (intensidad) cambios en la fotorresistencia.

La resistencia de un fotorresistor disminuye al aumentar la intensidad de la luz.

Esto significa que a medida que aumenta la intensidad de la luz, disminuye el voltaje que mediría a través de la fotorresistencia, y aumenta el voltaje que mediría a través de la resistencia fija.

Entonces, el voltaje a través del fotorresistor cambia en la dirección opuesta al cambio en la intensidad de la luz que se detecta. Esto puede o no ser lo que espera y puede o no ser el comportamiento que desea ver.

Si mide el voltaje a través de la resistencia fija, verá que el voltaje aumenta a medida que aumenta la intensidad de la luz detectada.

Dependiendo de sus necesidades y de los otros componentes en su circuito final, puede observar el voltaje a través de la fotorresistencia o la resistencia fija.

Además, tenga en cuenta que si ayudará en su circuito, puede intercambiar la posición de la fotorresistencia y la resistencia fija. Luego, el voltaje en la unión de la fotorresistencia y la resistencia fija aumentará en relación con la tierra, a medida que aumenta la intensidad de la luz detectada.