Перетворення світла в рух за допомогою сонячного елемента

Експериментальна установка

За допомогою сонячної батареї сонячну енергію можна перетворити на електричну енергію.

Це дуже важливий вид енергії як у домашньому господарстві, так і в промисловості, оскільки її можна легко перетворити на інші види енергії, такі як тепло, світло або механічну енергію (рух).

попередні знання

Учні повинні мати базові вміння та навички використання джерела живлення

Принцип

Сонячний елемент відіграє важливу роль при використанні альтернативних джерел енергії, оскільки він перетворює енергію сонячного випромінювання безпосередньо в електричну енергію.

В цьому експерименті за допомогою невеликого двигуна якісно і наочно продемонстровано вироблену електричну енергію.

Змінюючи напругу на блоці живлення, демонструється залежність між освітленістю та електричною потужністю/швидкістю двигуна. В якості джерела випромінювання достатньо лампи розжарювання.

Мета навчання

У цьому експерименті досліджується перетворення сонячної енергії в електричну.

Завдання

В експерименті невеликий електродвигун приводиться в дію за допомогою сонячної батареї.

Учні освітлюють сонячний елемент і спостерігають за підключеним до нього двигуном.

До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.

Сонячні батареї на даху експериментального автомобіля SolarWorld GT

Наука постійно прагне перетворити наявну енергію таким чином, щоб її могли використовувати люди.

Нині перетворення світла в електричний струм стало вже частиною повсякденного життя.

Якщо цей принцип можна буде ефективно поширити на кінетичну енергію, то в недалекому майбутньому можна буде пересуватися на транспортних засобах, що працюють на сонячних батареях, і відмовитися від використання обмежених і екологічно шкідливих викопних видів палива.

Автомобіль Solarworld GT, розроблений в університеті прикладних наук м.Бохума, слугує прикладом застосування цього принципу.

Освітлюйте сонячний елемент і спостерігайте за під'єднаним до нього двигуном.

1.Зберіть електричну схему для лампи (рис. 1).

2.Зберіть електричну схему для двигуна (рис. 2).

3.З'єднайте обидва ряди модулів разом (рис. 3).

4.Вставте сонячний елемент у тримач (рис. 4).

рис. 1

рис. 3

рисунок 2

рис. 4

5.Підключіть сонячний елемент до двигуна (рис. 5).

6.Помістіть сонячний елемент безпосередньо за лампою (рис. 6).

7.Підключіть лампу до джерела живлення (рис. 7).

рис. 5

рис. 6

рис. 7

рис. 8

1. Увімкніть джерело живлення.
2. Повільно повертаючи ручку регулювання напруги до 6 В (рис. 8), спостерігайте за двигуном і лампочкою.
3. Спостерігайте, що станеться, коли Ви натиснете на диск двигуна.
4. Запишіть свої спостереження в протокол і поясніть їх.