8.23. Napelemcella vizsgálata

A kísérlet célja

Napelemcella teljesítményének vizsgálata a megvilágító fény intenzitásának függvényében. Terhelésfüggésének (áramerősség-függésének) vizsgálata, optimális terhelés megkeresése.

Szükséges anyagok, eszközök

• Napelemcella banándugós csatlakozással
• Digitális multiméter, 2 db
• változtatható ellenállás, 1kΩ -os, 0,2 A-ig terhelhető
• Fekete asztali lámpa
• mérőszalag

Leírás

A kísérleti összeállítást a fotó mutatja, mellette látható a kapcsolási rajz.

Állítsuk össze a kapcsolást az ábra szerint! A feszültséget mérő digitális multimétert állítsuk 2000 mV-os méréshatárra, az áramerősséget mérő multimétert kezdetben 20 mA-es méréshatárra (az ellenállás csökkentésével kifuthatunk a méréshatárból, akkor növeljük 200 mA-re)! A lámpát állítsuk a napelemcella fölé, a változtatható ellenállást állítsuk maximális értékre és olvassuk le a műszereken a cella feszültségének és a kör áramerősségének értékét!

Feladatok

• Az ellenállást fokozatosan csökkentve növeljük lépésről lépésre az áramerősséget 2-3 mA-rel, és minden lépés után jegyezzük fel a műszerek adatait!
• A mérési adatokat foglaljuk táblázatba és rajzoljuk fel a cella feszültség–áramerősség karakterisztikáját!
• Értelmezzük a kapott görbét! A mért adatok alapján határozzuk meg a cella teljesítményét a terhelés (áram) függvényében, és az eredményt ábrázoljuk grafikonon!
• A változtatható ellenállást állítsuk maximális értékre, a fényforrás magasságát növeljük (emeljük meg a lámpát a nyakánál fogva kézzel) és figyeljük meg a feszültség változását!

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

• Írjuk le egy napelemcella működését!
• Interneten fellelhető adatok alapján becsüljük meg, hogy Magyarország területének mekkora részét kellene lefedni napelemmel, hogy a teljes elektromos energiafelhasználást biztosítani lehessen velük.