Книга учителя к курсу «Экология Москвы и устойчивое развитие»
Вид материала | Книга |
Зависимость электрических параметров солнечной батареи от освещенности |
- Курс лекций для учителя Москва 2007 г. Удк, 313.39kb.
- Хасанова Гульжан Шариповна Вметодических указаниях изложен перечень вопросов, составляющих, 382.55kb.
- Программа учебного курса «экология москвы и устойчивое развитие» для 10 классов средних, 707.86kb.
- Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 1496.04kb.
- Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 603.29kb.
- Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 1495.64kb.
- Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие», 603.23kb.
- Программа курса «экология москвы и устойчивое развитие», 88.4kb.
- Курсовая система и профессиональная переподготовка, 94.46kb.
- Программа учебного курса «Экология Москвы и устойчивое развитие», 736.74kb.
Приложение к урокам: «Энерго- и ресурсосберегающие технологии. Экологически грамотный потребитель товара».
ФИО__________________________________________________________
Класс___________дата__________________________________________
Зависимость электрических параметров солнечной батареи от освещенности
Цель :
исследовать зависимость силы тока, напряжения и мощности солнечной батареи от освещённости ее поверхности.
Оборудование:
- осветительная установка (лампа);
- соединительные провода;
- магазин сопротивлений;
- солнечная батарея;
- карманный компьютер (КПК) и/или ПК;
- измерительный интерфейс;
- датчик тока;
- датчик напряжения;
- датчик освещённости.
Монтаж экспериментальной установки
- Исследуемую солнечную батарею поместите на измерительную площадку. Поверхность измерительной площадки для удобства работы рекомендуется разметить координатной сеткой с шагом 1 см для проведения исследований различных солнечных батарей при постоянной освещенности.
- Датчик освещенности расположите на измерительной площадке рядом с исследуемой солнечной батареей, чувствительным элементом в сторону осветителя.
- В качестве осветителя используйте зеркальную лампу накаливания мощностью 100-150 Вт с металлическим плафоном, которую можно закреплять на разной высоте над измерительной площадкой. Для этого подходят настольные лампы на длинной штанге или с регулируемыми шарнирами.
- Соберите электрическую цепь по схеме, содержащей магазин сопротивлений (R), датчики тока и напряжения.
- Соедините датчики с измерительным интерфейсом.
- Установите для значений напряжения представление с двумя знаками после запятой.
Установка параметров измерения
- частота – вручную
- длительность – 100 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)
Порядок проведения эксперимента
- Зафиксируйте осветительную лампу на штанге осветителя в одном положении.
- Установите солнечную батарею на измерительную площадку и подключите её к измерительной цепи.
- Установите на магазине сопротивления значение сопротивления R = 0.
- Проведите предварительное измерение. Включите осветительную лампу и начните регистрацию данных. Убедитесь в том, что датчики подсоединены правильно (на экране перед значением силы тока и напряжения отсутствует знак '-'). Если на экране перед значением силы тока и напряжения есть знак '-', то поменяйте полярность присоединения датчика к электрической цепи.
- Остановите регистрацию и выключите лампу. Сохранять предварительные данные не нужно.
- Включите лампу и начните измерение значения силы тока и напряжения на солнечной батарее. Постепенно увеличивая значение нагрузочного сопротивления до максимально возможного, проделайте 15-20 замеров силы тока и напряжения.
- Остановите регистрацию данных и выключите лампу.
- Сохраните результаты эксперимента.
- Переместите осветительную лампу по штанге, не трогая солнечную батарею, и выполните пункты 6-8.
- Проведите цикл аналогичных измерений ещё при нескольких значениях светового потока.
Обработка и анализ результатов
- Откройте файл опыта на КПК или ПК.
- Постройте вольтамперную характеристику солнечной батареи (зависимость тока от напряжения) I = f (U).
- Постройте в том же окне график зависимости мощности солнечной батареи от напряжения Р = f (U). Для этого произведите операцию умножения функций I = f (t) и U = f (t). Добавьте график в проект.
- Найдите по графику максимальное значение мощности солнечной батареи и определите соответствующее ей значение напряжения.
- Определите значение силы тока, соответствующее максимальной мощности солнечной батареи.
- В таблицу поместите данные, полученные при измерении зависимости силы тока и напряжения солнечной батареи, а также значения мощности солнечной батареи. Добавьте таблицу в проект.
- Распечатайте график и таблицу эксперимента и отметьте на них параметры солнечной батареи, соответствующие режиму максимальной мощности.
Сохраните файл эксперимента.
- Откройте файл эксперимента, проведенного при другом значении светового потока. Повторите пункты 2-12.
- Такие же действия проведите с остальными файлами, полученными при различных значениях освещенности.
- Проанализируйте вольтамперную характеристику солнечной батареи. Как меняются ток и напряжение солнечной батареи в зависимости от величины сопротивления нагрузки в цепи?
__________________________________________________________________________________________________________________________________
- Проанализируйте график зависимости мощности солнечной батареи от напряжения. Как меняются мощность и напряжение солнечной батареи в зависимости от величины сопротивления нагрузки в цепи?
__________________________________________________________________________________________________________________________________
- Экспортируйте полученные данные в электронные таблицы. Постройте диаграммы изменения максимальных значений силы тока, напряжения и мощности солнечной батареи от освещённости. Диаграммы можно разместить здесь.