Een lichtgevoelige weerstand, meestal (Light Dependent Resistor) LDR genoemd, is een elektronische component die zijn weerstand aanpast aan het licht dat erop valt. In het donker loopt de weerstand hoog op, bij meer licht zakt die juist. Zo kan een schakeling eenvoudig “zien” of het schemert, of een kamer fel verlicht is, zonder dat er een ingewikkelde sensor nodig is.
Je vindt LDR’s in automatische buitenlampen, eenvoudige lichtmeters en vooral in onderwijs en hobby-elektronica. Ze zijn goedkoop, robuust en doen snel iets tastbaars als je er een lamp op richt. Tegelijk zijn ze grillig: twee exemplaren kunnen onder dezelfde lamp andere waarden geven. Wie dat accepteert, krijgt een fraaie les in halfgeleiderfysica voor een paar cent.
Een weerstand met een lichtknop
Wat een gewone weerstand doet
Een standaardweerstand is een rempedaal voor elektrische stroom. Zet je er spanning op, dan bepaalt de weerstand hoeveel stroom er loopt, netjes volgens de regels van het spel. In veel schakelingen is dat precies wat je wilt: voorspelbaar, stabiel en zonder verrassingen. Een weerstand van 10 kilo-ohm gedraagt zich in het dagelijks gebruik ook echt als 10 kilo-ohm, los van of het buiten zonnig is.
Wat een LDR anders maakt
Een LDR is in de basis óók een weerstand, maar dan eentje die met licht van karakter wisselt. In het donker is hij bijna een gesloten deur voor stroom; bij licht gaat die deur op een kier. Dat effect kan groot zijn: van mega-ohms in het donker naar kilo-ohms of minder in fel licht. Daardoor leent de LDR zich uitstekend voor drempels, zoals “lamp aan bij schemer”. Voor fijnmazige metingen is hij minder geschikt, en dat is geen bug maar een eigenschap.
Hoe licht een halfgeleider in beweging zet
Fotogeleiding zonder toverwoorden
In de kern draait het om fotogeleiding: licht maakt een materiaal beter geleidend. In een halfgeleider zitten elektronen niet allemaal klaar om stroom te dragen; veel ervan zitten vast in een lagere energietoestand. Een foton kan genoeg energie leveren om zo’n elektron los te maken, waardoor er een vrij elektron ontstaat en ook een “gat” dat zich als positieve lading gedraagt. Hoe meer fotonen, hoe meer ladingsdragers, en hoe lager de weerstand.
Traps en de reden dat een LDR soms blijft hangen
Wie met een zaklamp op een LDR schijnt en daarna het licht uitdoet, ziet vaak dat de weerstand niet meteen terug springt naar de donkerwaarde. Halfgeleiders bevatten onzuiverheden en defecten, plekken waar ladingsdragers tijdelijk vastlopen. Ze moeten als het ware eerst uit een kuil klimmen voordat de geleiding echt wegvalt. Dat verklaart de traagheid én het “geheugen” waar LDR’s om bekendstaan: het gedrag hangt niet alleen van het huidige licht af, maar ook van wat er net gebeurde.
Cadmiumsulfide: een werkpaard met bijsluiter
Materialen die van zichtbaar licht houden
Veel klassieke LDR’s gebruiken cadmiumsulfide of cadmiumselenide als fotogevoelig materiaal. Die verbindingen reageren sterk op zichtbaar licht en leveren een groot bereik tussen donker en licht, precies wat je wilt voor simpele detectie. In de jaren vijftig en zestig werden zulke fotogeleiders uitgebreid onderzocht en toegepast, onder meer in industrie en meetapparatuur. Dat verklaart waarom het principe zo vaak terugkomt in leerboeken: het is oud, maar nog steeds leerzaam.
Cadmium: klein element, groot dossier
Aan dat succes kleeft een bijsluiter. Cadmiumverbindingen zijn giftig en worden daarom in veel landen streng gereguleerd in elektronische apparatuur. Voor ontwerpers betekent dat: nadenken over materiaalkeuze, afvalstromen en de levensduur van producten. In hobbyprojecten is het risico vooral dat de component achteloos in de prullenbak belandt, terwijl het juist thuishoort bij klein chemisch afval of e-waste. Het is een detail dat je liever in de handleiding ziet, maar dat in de praktijk vaak onder een soldeerbout verdwijnt.
De bouwvorm met het slingerpad
Het bekende ronde schijfje met een slingerend patroon is geen sierkunst, maar engineering met beperkte ruimte. Het zigzagspoor verlengt het geleidingspad, zodat de weerstand in het donker hoog kan worden zonder dat het onderdeel groot hoeft te zijn. Een transparante of lichtdoorlatende kap zorgt dat fotonen het materiaal bereiken. De twee pootjes zijn simpelweg de uiteinden van het spoor; een LDR heeft geen polariteit, dus omdraaien in de schakeling maakt niets uit.
Van metaal tot meetwaarde: de spanningsdeler
De spanningsdeler als vertaler
Een microcontroller kan geen weerstand direct meten, maar wel spanning. Daarom belandt een LDR meestal in een spanningsdeler: de LDR in serie met een vaste weerstand, samen tussen voedingsspanning en massa. Op het knooppunt tussen beide ontstaat een spanning die meebeweegt met het licht. Het is een elegante vertaalslag: licht beïnvloedt weerstand, weerstand beïnvloedt spanning, en de software leest een getal uit via een analoge ingang.
Een weerstand kiezen zonder giswerk
De vaste weerstand in die spanningsdeler bepaalt waar je het meest gevoelig meet. Als die vaste weerstand ongeveer dezelfde orde van grootte heeft als de LDR bij het lichtniveau dat je belangrijk vindt, verandert de meetspanning daar het sterkst. Kies je een waarde die ver uit de buurt ligt, dan wordt de spanning al snel bijna nul of bijna de voedingsspanning, en ziet de elektronica weinig nuance. Op de werkbank voelt dat alsof je een bril opzet met de verkeerde sterkte: je kijkt wel, maar alles wordt één vage vlek.
Waarom lux en LDR niet vanzelf vrienden zijn
Lichtsterkte wordt vaak uitgedrukt in lux, maar een LDR geeft geen lux terug. Hij levert een weerstand die niet-lineair reageert en per component kan verschillen. In experimenten is te zien dat je met kalibratie wel een bruikbare schatting kunt maken binnen een beperkt bereik, maar het blijft een indirecte route. De LDR is van nature een drempelsensor: goed in “meer” of “minder”, minder goed in “precies 437 lux”. Wie toch wil meten, heeft een referentiesensor nodig en wat geduld met spreadsheets.
Eigenaardigheden: traagheid, kleur, temperatuur
Reactietijd en geheugen in de praktijk
Een LDR kan snel reageren op meer licht, maar de terugweg naar donker is vaak trager. Dat komt door dezelfde traps die het materiaal gevoelig maken: ze houden ladingsdragers vast en laten ze langzaam los. Bij sommige fotogeleiders kan die nasleep seconden duren, wat bij flitsen en snel knipperende leds meteen zichtbaar wordt. Voor een schemerschakelaar is dat geen ramp; het voorkomt zelfs zenuwachtig aan-uit gedrag bij voorbijrijdende koplampen. Voor datacommunicatie met licht is het funest.
Gevoeligheid per kleur
De meeste CdS-gebaseerde LDR’s zijn vooral gevoelig voor zichtbaar licht, met een voorkeur voor het groenige deel van het spectrum. Dat voelt intuïtief, omdat het menselijk oog overdag daar ook veel gevoeligheid heeft. Zet je er vooral infrarood op, dan gebeurt er vaak minder dan je zou verwachten, en ultraviolet kan juist onverwacht effect geven afhankelijk van het materiaal en de behuizing. Het gevolg: een LDR “ziet” lichtbronnen niet zoals een camera dat doet, en al helemaal niet zoals een spectrometer dat zou doen.
Temperatuur en ouderdom
Halfgeleiders zijn gevoelig voor temperatuur, en LDR’s zijn daarop geen uitzondering. Wordt het component warmer, dan kan de weerstand bij hetzelfde lichtniveau verschuiven, soms genoeg om een drempel net wel of net niet te halen. Ook veroudering speelt mee: langdurige blootstelling aan licht en warmte kan de karakteristiek langzaam laten driften. In simpele toepassingen is dat zelden een probleem; in een apparaat dat jaren dezelfde grens moet bewaken kan het wél opvallen. Een klein trimpotje of softwarematige marge is dan geen overbodige luxe.
Van schemerlamp tot smartphone
Waar je de LDR nog tegenkomt
De klassieker is de schemerschakelaar: een LDR die merkt dat het donker wordt, een eenvoudige versterker of transistortrap die omschakelt, en een lamp die aangaat. In oudere lichtmeters en camera’s waren fotoweerstanden aantrekkelijk omdat ze redelijk aansluiten bij het menselijk gevoel voor helderheid en een groot bereik hebben. Je ziet ze ook terug in demonstraties: een robotje dat naar een lichtbron kruipt, of een alarm dat afgaat als iemand het licht aan doet. Het is elektronica met direct, bijna komisch effect.
Waarom moderne apparaten iets anders gebruiken
Smartphones en laptops willen een stabiele, reproduceerbare meting van omgevingslicht, liefst snel en zonder veel variatie tussen exemplaren. Daar passen siliciumfotodiodes, fototransistors en geïntegreerde omgevingslichtsensoren beter bij. Ze reageren veel sneller, laten zich makkelijker kalibreren en kunnen met filters of algoritmen beter corrigeren voor het spectrum van de lichtbron. Ook het materiaalaspect telt mee: sensoren zonder cadmium passen eenvoudiger binnen moderne milieueisen en productketens.
Alternatieven in het kort
Een fotodiode zet licht direct om in een kleine stroom en is razendsnel, wat handig is bij communicatie en nauwkeurige metingen. Een fototransistor doet iets vergelijkbaars, maar met interne versterking, waardoor hij gevoeliger is bij lage lichtniveaus. Digitale lichtsensorchips combineren een fotodiode met elektronica en geven via een bus zoals I²C een meetwaarde door, soms al omgerekend naar lux. Wie vooral “donker of licht” wil, kan met een LDR prima uit de voeten; wie wil meten, kiest meestal een modernere sensor.
Conclusie
Een LDR is een fotogeleider die zich gedraagt als een weerstand met een lichtgevoelig karakter: meer licht betekent meestal een lagere weerstand, minder licht een hogere. Het principe is eenvoudig, maar het gedrag is niet strak lineair en niet overal even snel. In ruil daarvoor krijg je een component die met minimale elektronica een betrouwbare dag-nacht-indicatie kan geven, zelfs als de schakeling niet perfect is gebouwd.
De LDR is daarmee een mooi stuk techniek uit het tijdperk waarin je met twee pootjes en een slingerpatroon al een soort “oog” kon bouwen. Hij leert je ook dat meten iets anders is dan detecteren, en dat materialen hun eigen kuren hebben. Gebruik hem waar hij sterk in is, wees mild voor zijn grilligheid, en gooi hem na afloop niet achteloos weg. Laatst bijgewerkt op 29 januari 2026.
Bronnen
- Rose, A. (1978). Concepts in Photoconductivity and Allied Problems. Krieger Publishing Company. ISBN 978-0-88275-568-7.
- Sze, S. M., & Ng, K. K. (2007). Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-14323-9.
- Fraden, J. (2016). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications (5th ed.). Springer Cham. DOI 10.1007/978-3-319-19303-8.
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The Art of Electronics (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-80926-9.
- Klick, C. C. (1953). Luminescence and Photoconductivity in Cadmium Sulfide at the Absorption Edge. Physical Review. American Physical Society. DOI 10.1103/PhysRev.89.274.
- Nicoll, F. H., & Kazan, B. (1955). Large Area High-Current Photoconductive Cells using Cadmium Sulfide Powder. Journal of the Optical Society of America. Optica Publishing Group. DOI 10.1364/JOSA.45.000647.
- van Vliet, K. M. (1967). Noise limitations in solid state photodetectors. Applied Optics. Optica Publishing Group. DOI 10.1364/AO.6.001145.
- Yin, H., Akey, A., & Jaramillo, R. (2018). Large and persistent photoconductivity due to hole-hole correlation in CdS. Physical Review Materials. American Physical Society. DOI 10.1103/PhysRevMaterials.2.084602.
- Marinho, F., Carvalho, C. M., Apolinário, F. R., & Paulucci, L. (2019). Measuring light with light-dependent resistors: an easy approach for optics experiments. European Journal of Physics. IOP Publishing. DOI 10.1088/1361-6404/ab11f1.
- Directorate-General for Environment (European Commission), ECORYS, & Ramboll (2021). Support for the evaluation of Directive 2011/65/EU on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. Publications Office of the European Union. ISBN 978-92-76-35962-3. DOI 10.2779/89335.
- International Agency for Research on Cancer (1993). Beryllium, Cadmium, Mercury, and Exposures in the Glass Manufacturing Industry (IARC Monographs, Volume 58). IARC. ISBN 978-92-832-1258-4.
