Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Порядок з'єднання електричних пристроїв у електричному колі має принциповий вплив на фізичні властивості та величини.
Якщо кілька елементів з'єднані таким чином, що кожен з них має окреме замкнуте коло, це називається паралельним з'єднанням.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні повинні вміти користуватися учнівським блоком живлення. Крім того, вони повинні бути знайомі з поняттям паралельного з'єднання.
Принцип
Паралельне з'єднання сонячних елементів досліджується шляхом визначення загальної напруги та загальної сили струму , а також напруги , та сили струму , на сонячних елементах.
З цього виводяться закони для паралельного з'єднання: і .
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Більш високої сили струму можна досягти, з'єднавши сонячні елементи паралельно.
Завдання
З'єднайте два сонячні елементи паралельно і дослідіть напругу та силу струму.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Сонячні панелі
Те, як сонячні елементи з'єднані в електричній схемі, впливає на напругу і силу струму, які вони виробляють.
Щоб отримати максимальний прибуток від сонячних панелей, слід розуміти вплив різних варіантів з'єднання на фізичні величини, а також їхні переваги та недоліки.
У цьому експерименті дослідимо, якою мірою паралельне з'єднання сонячних елементів впливає на режим їхньої роботи.
Завдання
З'єднайте два сонячні елементи паралельно і дослідіть напругу та силу струму.
Експериментальна установка
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 2 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 4 |
| 3 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 4 | З'єднувальний прямий з роз'ємом модуль SB | 05601-10 | 4 |
| 5 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 6 | Вимикач вкл./викл., модуль SB | 05602-01 | 1 |
| 7 | Сонячний елемент (3,3x6,5) см, зі штепсельними вилками, 0,5 В, 330 мА | 06752-09 | 2 |
| 8 | Тримач для сонячних елементів (3,3x6,5) см, зі штепсельними вилками | 06752-08 | 2 |
| 9 | Лампа розжарювання, 6 В/ 3 Вт, E10, 10 шт. | 35673-03 | 1 |
| 10 | Подвійні гнізда, 1 пара, червоне та чорне | 07264-00 | 1 |
| 11 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 2 |
| 12 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 2 |
| 13 | Цифровий мультиметр, 3 1/2 розрядний дисплей з NiCr-Ni термопарою | 07122-00 | 1 |
| 14 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Підготовка (1/2)
1.Зберіть електричну схему лампи як показано на рис. 1.
2.Потім зберіть електричну схему для сонячних елементів (рис. 2).
3.З'єднайте обидва контури разом, як показано на рис. 3.
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Підготовка (2/2)
4.Помістіть сонячні елементи в тримач (рис. 4).
5. Підключіть елементи до електричного кола і зверніть особливу увагу на з'єднання (рис. 5).
6.Розмістіть обидва сонячні елементи на однаковій відстані поруч з лампочкою (рис. 6).
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Виконання роботи (1/3)
Вимірювання напруги
1. Підключіть електричну схему лампи до блоку живлення, як показано на рисунку. Спочатку блок живлення вимкнений, а вимикач у колі розімкнутий.
2.Встановіть діапазон вимірювання мультиметра на 20 В і підключіть його до електричної схеми сонячних батарей.
Увімкніть блок живлення і встановіть ручку напруги на 6В. Замкніть вимикач і увімкніть мультиметр.
Зчитайте значення напруги і запишіть її у протокол.
Виконання роботи (2/3)
Вимірювання струму
3.Увімкніть вимикач.
Тепер зберіть електричну схему для сонячних елементів, за допомогою якої можна виміряти силу струму.
4. Встановіть діапазон вимірювання мультиметра на 200 мА і підключіть його.
Замкніть вимикач. Зчитайте значення сили струму і запишіть її у протокол.
Виконання роботи (3/3)
5. Перебудуйте схему так, щоб можна було виміряти силу струму на кожному сонячному елементі окремо.
Замкніть вимикач і зчитайте силу струму на першому сонячному елементі. Повторіть це вимірювання на другому сонячному елементі та зчитайте силу струму .
Запишіть результати.
Вимірювання струму
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Вставте слова в тексті в потрібне місце Найбільш раціональною схемою для сонячних елементів є ____. На відміну від ____, ____ складається, і ця схема є більш ефективною. Якщо в одному з сонячних елементів є ____, то інші елементи не постраждають.