celda solar e intensidad luminosa

CELDA SOLAR – INTENSIDAD LUMINOSA



Resumen
En esta experiencia analizamos ciertas características que posee una celda solar y posteriormente, estudiamos la intensidad luminosa usando una fotorresistencia. Mediante el análisis experimental se realizó una comparación entre la luminosidad del aula de clase y un pequeño bombillo en la cual la relación existente entre el voltaje y lacorriente son casi iguales; y además se hizo el análisis experimental para la relación que existe entre la resistencia y la distancia para el estudio de la intensidad luminosa haciendo uso de dos métodos, por medio de la Ley de Ohm y midiendo la resistencia directamente con el ohmímetro. .

Introducción
Frente a los problemas de contaminación que generan los hidrocarburos fósiles en la producción deenergía eléctrica, se tienen dos opciones para resolver el problema: el uso de las llamadas energías alternas (o limpias) y el de la energía nuclear.
Entre las energías alternas hay una muy popular que es la obtenida a partir de la energía solar. Sin embargo, sus características y problemas no son bien conocidos.
En esta experiencia queremos explorar algunos elementos de esta forma de energíapara la producción de electricidad y así conocer sus características.
La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz solar que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia de potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de generar una corriente a través de un circuito externo de modo a producir un trabajo útil. Lacantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico está determinada por:

El tipo y el área del material.
La intensidad de la luz del Sol.
La longitud de onda de la luz del Sol.
Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la celda no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en undispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño de la celda. Para comparar diversas celdas se les clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la celda.


Queremos simular que medimos la intensidad luminosa de la fuente de luz con un sensor calibrado. En nuestro caso estamos solamente explorando y no vamos arecurrir a un sensor de luz preciso y fino, pues son costosos.

Usaremos uno poco preciso de bajo costo llamado fotorresistencia. Son pequeños dispositivos cuya resistencia depende de la intensidad de la iluminación E según una ley de la forma R = donde A es una constante y un exponente que varía entre 0,50 y 1,0.

Para una fuente puntual de luz la intensidad varía como y lo consideraremoscomo una aceptable aproximación en nuestro caso.

Materiales
Para la realización de esta experiencia se usó lo siguiente:
Un bombillo de luz blanca de 12 voltios, que simulaba el Sol.
Una batería de 12 voltios y otra de 9,0 voltios.
Una celda solar en miniatura.
Dos multímetros para medir la corriente y el voltaje, separadamente.
Un potenciómetro (reóstato) de 1 kW a quien se le suministraenergía a partir de la celda solar.
Un protoboard para armar un circuito eléctrico.
Cables.
Una fotoresistencia.
Una regla.

Método Experimental
En esta primera parte se pretende estudiar algunas características eléctricas de una celda solar y realizar una comparación entre la luminosidad que hay en el salón de clase y la luminosidad de un bombillo.

1. Comportamiento de una Celda Solar1.1- Luminosidad del Bombillo

1.1.1- Se arma el circuito siguiente, en donde la celda solar está representada como una batería.

1.1.2- Se conecta el bombillo a la batería, y éste se coloca a una distancia prudente el cual no se moverá de allí.

1.1.3- Variamos la resistencia mediante el reóstato y apuntamos los voltajes y corrientes eléctricas del circuito.

1.1.4- Por último,...