Lysets intensitet og en solcelles effekt
En solcelle kan omsætte Solens strålingsenergi til elektrisk energi både i solskin og gråvejr, ligesom en solcelle fungerer både sommer og vinter. I skal undersøge, hvilken betydning lystes intensitet har for en solcelles effekt. Undersøgelsen kan gennemføres udendørs eller i laboratoriet med en halogenlampe.
Indstrålingseffekten fra Solen eller en halogenlampe måles med et pyranometer, enheden er watt pr. kvadratmeter (W/m2). Her er fremgangsmåden i laboratoriet beskrevet. I laboratoriet varieres halogenlampens intensitet ved at anbringe et forskelligt antal plastfolier foran solcellen. Samme fremgangsmåde kan benyttes udendørs, men udendørs kan det også være skyerne, der får lysets intensitet til at variere.
Relaterede produkter
Læg i kurven
VAREnr. 488500
Solcelle, 3 A, på fod
86 på lager
624,00 DKK 562,00 DKK
(702,50 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 381570
Amperemeter
Udsolgt
995,00 DKK 799,00 DKK
(998,75 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 280130
Halogenlampe, 120 W
Udsolgt
177,00 DKK
(221,25 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 500500
Motor til solcelle
Udsolgt
311,00 DKK
(388,75 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 105721
Sikkerhedskabel, 50 cm, rød
6 på lager
54,00 DKK
(67,50 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 105720
Sikkerhedskabel, 50 cm, sort
60 på lager
47,00 DKK
(58,75 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. PS-3211
Spændingssensor, trådløs
Udsolgt
1.319,00 DKK
(1.648,75 DKK inkl. moms)
Læg i kurven
VAREnr. 381560
Voltmeter
Udsolgt
888,00 DKK 749,00 DKK
(936,25 DKK inkl. moms)
Elevvejledning
PrintForklaring
Sammenhæng med spænding, strømstyrke og effekt
Strømstyrke måles i ampere (A) med et amperemeter.
Spænding måles i volt (V) med et voltmeter.
Effekt måles i watt (W) med et wattmeter. Effekt kan også beregnes ud fra spænding og strømstyrke, da:
effekt = spænding · strømstyrke
Watt = Volt · Ampere
W = V · A
Opstillingsbillede
Afstanden mellem halogenlampen og håndpyranometeret skal være cirka 40 cm. Plastfolierne er anbragt ca. 10 cm foran pyranometeret.
Spørgsmål
Naturfagligt spørgsmål
- 01Hvilken betydning har lysets intensitet for en solcelles effekt?
Materialer
Materialer del 1
- Pyranometer
- Klare plastfolie 15 stk.
- Halogenlampe 120 W
- Fod til halogenlampe
- Niveaubord
Hypotese
Hypotese
Opstil en hypotese over, hvilken sammenhæng I forventer, der er mellem en solcelles effekt og lysets intensitet.
Undersøgelsen er delt i to. Først skal I undersøge, hvordan lysets intensitet afhænger af antal plastfolier, det skal passere gennem.
Fremgangsmåde
Fremgangsmåde - 1. del af undersøgelsen
Anbring pyranometret og halogenlampen, så afstanden mellem dem bliver ca. 40 cm. Se opstillingsbillede.
Anbring et forskelligt antal plastfolier foran pyranometret og aflæs hver gang lysets intensitet.
Begynd uden plastfolie, forøg trinvis antallet af plastfolier med et eller to. Notér aflæsningen fra pyranometeret i kolonne 2 i skemaet.
Skema
Skema til dataindsamling
|
Antal plastfolier |
Lysets intensitet (W/m2) |
Spænding (V) |
Strømstyrke (A) |
Effekt (W) |
|
0 |
||||
|
1 |
||||
|
2 |
||||
|
3 |
||||
|
4 |
||||
|
5 |
||||
|
6 |
||||
|
7 |
||||
|
8 |
||||
|
9 |
||||
|
10 |
||||
|
11 |
||||
|
12 |
||||
|
13 |
||||
|
14 |
||||
|
15 |
Materialer
Materialer 2. del
- Klare plastfolie 15 stk.
- Halogenlampe 120 W
- Fod til halogenlampe
- Solcelle
- Voltmeter
- Amperemeter
- Solcelle motor
- Sikkerhedskabler
- (Spændingssensor)
Opstilling
Opstilling i undersøgelsen
Opstilling til undersøgelse del 2
Fremgangsmåde
Fremgangsmåde - 2. del af undersøgelsen
Byg opstillingen efter diagrammet.
Anbring solcellen og halogenlampen, så afstanden bliver præcis den samme, som I havde i første del af undersøgelsen, ca. 40 cm.
Anbring et forskelligt antal plastfolier foran solcellen og aflæs hver gang spænding og strømstyrke. Notér jeres data i skemaet ovenfor. Til slut beregner I effekten og udfylder den sidste kolonne i skemaet.
Hvis I anvender dataopsamling, kan programmet beregne effekten. I kan undlade at notere både spænding og strømstyrke, men nøjes med at skrive effekten i den sidste kolonne i skemaet.
Konklusion
Konklusion
Hvilken sammenhæng er der mellem en solcelles effekt og lysets intensitet? Hvad betyder jeres undersøgelse i forhold til at få elektrisk energi fra solceller på overskyede dage? Hvad viser jeres data om jeres hypotese? Blev jeres hypotese bekræftet, og hvad kan I derfor konkludere?
Fejlkilder
Fejlkilder
Hvilke fejlkilder kan der være i undersøgelsen? Hvordan kan eventuelle fejlkilder påvirke undersøgelsens resultat?
Check ud spørgsmål
Check ud spørgsmål
|
Hvilken energiomsætning finder sted i solcellen? |
Sæt x |
|
Strålingsenergi -> Kemisk energi |
|
|
Kerneenergi -> Elektrisk energi |
|
|
Strålingsenergi -> Elektrisk energi |
|
|
Mekanisk energi -> Elektrisk energi |
|
|
Strålingsenergi -> Potentiel energi |
|
|
Strålingsenergi -> Varmeenergi |
|
Hvad er korrekt om silicium? |
Sæt 2 krydser |
|
Silicium har 4 elektroner i den yderste elektronskal. |
|
|
Silicium har atomnummer 28. |
|
|
Silicium er placeret i 4. periode. |
|
|
Silicium er et grundstof. |
|
|
Et siliciumatom har en positive elektrisk ladning. |
|
Hvad er korrekt om solceller? |
Sæt streg under det korrekte svar i hver parentes. |
|
Solceller er mest effektive, hvis de vender mod |
(øst, syd, vest, nord) |
|
Solceller er mest effektive, når temperaturen er |
(-5°, 0°, 15°, 25°, 30°) |
|
I Danmark er solceller mest effektive, hvis de er placeret på |
(et fladt tag, en lodret væg, et tag med hældning på 40°, et tag med hældning på 60°) |
Til toppen