Fisica laboratorio

MEMORIAS DEL LABORATORIO
DANIEL LEVI ARNAIZ VALDIVIELSO

* CÉLULA SOLAR :

El objetivo de este experimento es medir el funcionamiento de una célula solar expuesta a una foco luminoso primeramente de forma directa, tomando las salidas de intensidad lumínica (julios) con el termopar y comparándolas con las convertidas en potencia eléctrica por la célula adiferentes distancias. Posteriormente colocaremos un cristal entre la lámpara y la célula que filtrara los rayos de luz, disminuyendo su intensidad final recogida en la celula.
La primera práctica de conversión de la luz en energía eléctrica fue en 1954 con una célula solar de silicio. Utilizó el efecto fotoeléctrico observado por primera vez por Antoine Becquerel César y su hijo Alexandre EdmondBecquerel en 1839: la emisión de electrones desde una superficie (generalmente metálica ) sobre la exposición a, y la absorción de la radiación electromagnética (como la luz visible y la radiación ultravioleta). Este efecto es la base para una mayor conversión de la energía absorbida en energía eléctrica dentro de una célula solar. Ha habido un enorme crecimiento en instalaciones solaresfotovoltaicas en las dos últimas décadas y que desempeñará un papel importante como una alternativa a la disminución de los recursos energéticos fósiles de combustible.
PASOS:
1. Colocar el experimento correctamente, sobre un metro que nos indique las distancias a las que colocamos la lámpara , que se situara justo enfrente del termopar y de la célula.
El termopar nos indicara la intensidad luminosaque llega desde la lámpara hasta las distancias donde posteriormente colocaremos la celula, con el fin de compararlas y calcular el rendimiento de la célula solar. Esta va conectada a un circuito en serie al amperímetro y al reóstato que actua de potenciómetro variable, con lo que conseguiremos medir la intensidad de corriente eléctrica que generan las placas fotovoltaicas de las que esta compuestala célula. Además conectaremos en paralelo un voltímetro que nos permitirá medir los distintos niveles de tensión y comparar su variación con la de la intensidad de corriente.

2. Comenzamos la toma de datos del experimento;

-El primer montaje con la lámpara y el termopar;

Utilizaremos una regla de tres para convertir los voltios de salida del termopar a vatios/metro alcuadrado = julio, teniendo en cuenta la sensibilidad del termopar que es : ∝ = 39 x 10 -6 V/ (W · m -2)
quedando asi ;
1 W / m2 -------------- ∝ (V)

J -------------- Tension (V)

DISTANCIA (CM) | TENSION (v) | INTENSIDAD LUMINOSA ( jul ) |
50 | 38.9 x 10 -3 ± 0.0001 | 997.30± 0.01 |
70 | 19.5 x 10-3 ± 0.0001 | 500.00 ± 0.01 |
100 | 9.6 x 10-3 ± 0.0001 | 246.15 ± 0.01 |

Obteniendo finalmente una relación entre intensidad lumínica y tensión con respecto a las distancias tal que ;

m | b |
25637,4458 | 0,02667108 |
| |
Error m | Error b |
1,3805639 | 0,03075917 |
| |R2 | |
0,99999999 | |

-El segundo montaje con la célula solar ;

Una vez tomados los datos de intensidad lumínica que nos ofrece la lámpara , pasaremos a medir la corriente máxima I0,y a partir de esta, calcular la corriente Im en el codo de la curva (I – V). Despues para esa corriente mediremos el valor del voltaje Vm con el que calcular la potencia aportada por la célula Pcel =Im · Vm

S (cm) | I0 (mA) | Im = 0.9 x I0 (mA) | Vm (v) | Pcel = Im · Vm (W) |
50 | 102.3 ± 0.1 | 92.07 ± 0.01 | 1.657 ± 0.001 | 0.152 ± 0.001 |
70 | 58.5 ± 0.1 | 52.65 ± 0.01 | 1.420 ± 0.001 | 0.074 ± 0.001 |
100 | 29.6 ± 0.1 | 26.73...