Tilbake til oversikten over dagens seminar.
Oppgave 1/4. Tidsbruk: ca 45 minutter.
I denne oppgaven skal vi gjøre målinger på solceller.
Hver gruppe trenger følgende utstyr:
- 1 solcellemodul
- 1 potensiometer (variabel motstand)
- 2 multimetere
- 8 ledninger
I tillegg trenger dere noe til å skrive notater på, gjerne en datamaskin med regneark slik at dere kan plotte resultater.
Dersom det er klarvær kan det være fint å gjøre deler av oppgaven ute i sollys.
NB! Dere trenger ikke være redd for å prøve dere frem, det er i utgangspunktet ikke noe av utstyret som vil bli ødelagt om dere kobler det feil.
1. Bli kjent med solcellemodulen
- Plasser solcellemodulen slik at den er i mest mulig konstant belysning.
- Bruk først bare den øverste cella i modulen. Koble til multimeteret slik at du kan måle spenning over solcella og deretter strømmen som solcella produserer. Noter verdiene. Hva er det dere måler her?
- Undersøk hva som skjer med strøm og spenning når dere kobler de ulike solcellene i modulen sammen i serie eller parallell (diskuter først med hverandre og underviser om hvordan man skal gjøre det). Kan dere forklare målingene ut i fra hvordan solceller og elektriske kretser fungerer?
2. Strøm-spenning-karakteristikk for solcella
- Finn fram potensiometeret. Bruk de to tilkoblingene lengst til høyre på boksen. Undersøk først med et multimeter hva som skjer med motstanden når dere vrir på bryteren.
- Koble solcella til potensiometeret slik at strømmen fra solcella går gjennom den variable motstanden. Koble også til to multimetere slik at dere kan måle strømmen i kretsen og spenningen over potensiometeret. Tegn et koblingsskjema og diskuter med hverandre og underviser slik at dere er sikre på at koblingene er rett.
- Plasser solcella slik at belysningen er konstant.
- Finn frem et regneark og noter strøm og spenning for minst ti forskjellige motstander fra lavest til høyest. Lån gjerne et potensiometer fra nabogruppa til slutt og koble det i serie for å få ennå høyere motstand. Lag et plott som viser spenning på x-aksen og strøm på y-aksen.
- Mål til slutt spenning og strøm på solcella direkte (uten potensiometer koblet til) ved nøyaktig samme belysning. Hvordan stemmer dette med målingene over?
- Hvordan vil dere forklare resultatene?
- Lag et nytt plott som viser spenning på x-aksen og effekt (strøm gange spenning) på y-aksen. Hva sier dette om hvordan man bør bruke solceller for å fange mest mulig solenergi?
3. Solceller i parallell og serie
- Mål strøm-spenning-karakteristikken (repeter oppgaven over) for to solceller koblet i først parallell, deretter serie, og plott dem sammen med målingene for en solcelle alene.
- Hva viser resultatene? Hvordan vil dere forklare dem?
- Hva skjer med målingene om dere skygger for en av solcellene i parallell eller serie? Hvordan vil dere forklare effekten?