Lichtschranken

Lichtschranken werden z.B. genutzt, um Rolltreppen in Betrieb zu setzen oder das Schließen von Fahrstuhltüren zu verhindern, wenn jemand in der Tür steht. Auch Beleuchtungsanlagen (Straßenlampen, Hausbeleuchtung) können damit ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Um einen Stromkreis ein- bzw. auszuschalten, kann ein Transistor mit dem entsprechenden Transistoreffekt genutzt werden. Durch Ein- bzw. Ausschalten eines Basisstromes kann ein Kollektorstromkreis z.B. mit einem Motor für Treppen oder Türen ein- bzw. ausgeschaltet werden. Der Transistor wird dabei als Schalter genutzt.
Als lichtempfindliches Bauelement, mit dem man den Basisstromkreis steuert, kann ein Fotowiderstand verwendet werden.

Je nach der Art der Schaltung unterscheidet man zwischen Dunkelschaltung und Hellschaltung.
Bild 1 zeigt den Schaltplan für eine Dunkelschaltung.
Wird der Fotowiderstand beleuchtet, so ist sein elektrischer Widerstand gering und der gesamte Strom fließt im äußeren Stromkreis am Transistor (rote Linien) vorbei.
Wird der Fotowiderstand nicht beleuchtet, so vergrößert sich sein elektrischer Widerstand. Damit liegt auch eine größere Spannung zwischen Emitter und Basis. Es fließt ein Basisstrom. Damit wird der Kollektorstromkreis eingeschaltet, in dem sich z.B. ein Antriebsmotor befinden kann.
Eine derartige Schaltung nennt man Dunkelschaltung, weil durch die Abdunklung des Fotowiderstandes ein Arbeitsstromkreis eingeschaltet wird. Mit einer solchen Schaltung kann z.B. auch eine Beleuchtungsanlage bei Dämmerung eingeschaltet werden. Eine solche Anordnung wird als Dämmerungsschaltung bezeichnet.

Mit Dämmerungsschaltern wird das automatische Einschalten der Straßenbeleuchtung realisiert.
Bei der Hellschaltung soll der Arbeitsstromkreis (Kollektorstromkreis) eingeschaltet werden, wenn der Fotowiderstand beleuchtet wird. Dazu muss die Schaltung so abgewandelt werden, wie es Bild 2 zeigt.
Wird der Fotowiderstand nicht beleuchtet, so ist sein Widerstand groß. An ihm liegt eine große, am Widerstand R eine kleinere Spannung von weniger als 0,7 V. Bei Beleuchtung verringert sich der Widerstand des Fotowiderstandes. An ihm fällt dann eine kleinere, am Widerstand eine größere Spannung ab. Der Kollektorstrom wird eingeschaltet.