Zonnecel maximaal vermogen ZEER LASTIG
 

We moeten voor ons profielwerkstuk een verslag maken over ons zonnecel-project. We hebben een zonnecel gemaakt en daarmee proeven gedaan. Nu moeten we het optimale vermogen berekenen. Dat lukte niet met onze eigen zonnecel, dus hebben we er een van een rekenmachine.


Eerst hebben we de onbelaste spanning gemeten. Die was 2,81 Volt

We hebben daarna de volgende schakeling gemaakt:

Van de zonnecel loopt een draadje naar de ampère-meter, vandaar naar een variabele weerstand en weer terug naar de zonnecel. Over de zonnecel staat een volt-meter.

Volgens de leraar zou het optimum liggen op 1,4 Volt. Het lag echter op 1,3 Volt. Het ligt niet aan de meters die we gebruikt hebben. Die zijn zo goed als ideaal.
Wat is hier de oorzaak van???

Nu moeten we van de leraar nog een schakeling maken:

Dezelfde als onze eige schakeling, alleen nu staat de volt-meter over de zonnecel EN de ampère meter. Dit zou verschil uit maken, maar weet iemand waarom???

ik neem aan dat jullie dat maximale vermogen moeten meten ipv berekenen. dan heb je dus altijd te maken met meetfouten, zelfs bij goede meters. verder: gebruik zo kort mogelijke draden (die hebben ook een weerstand).
theoretische maximale vermogensoverdracht: maak een (eenvoudig) model van je zonnecel in de vorm van een spanningsbron met serieweerstand. (die moet je even bepalen)
nu kun je afleiden dat je schakeling een maximaal vermogen levert als je de regelbare weerstand gelijk stelt aan de serieweerstand. het vermogen is dan: p(max)=V²/4Rl
(Rl=belastingsweerstand, dus nu alleen je potmeter)
Op je 2e vraag is makkelijk te antwoorden: een ideale ampere-meter heeft geen inwendige weerstand, maar ideale ampere-meters bestaan niet :)
Het gevolg is dat je belastingsweerstand groter wordt, dus het vermogen gaat omlaag en dit moet je dan corrigeren met je regelbare weerstand

De leraar zei, dat het een heel klein beetje aan de meter lag, maar dat zou geen afwijking van 10 % veroorzaken. De tweede schakeling zou een andere uitkomst geven. Maar waarom? Wat is het verschil als je de volt meter over de zonnecel EN de ampèremeter zet, en waarom zou data in ons voordeel uitpakken.

Als het niet aan de meter ligt misschien parasitaire inductie van de draden?
ik zou het anders niet weten..

wat die schakelingen betreft: je moet ze allebei 1x gebruiken.
je eerste opzetje noemen we 1 en de 2e noemen we 2.

Ik veronderstel (in tegenstelling tot je leraar :p) de meters niet ideaal: de amperemeter is een (niet oneindig kleine)serieweerstand t.o.v je zonnecel en de voltmeter is een (niet oneindig grote) parallelweerstand t.o.v je zonnecel.
dan gaan we meten:

schakeling 1:
Hierbij meet je met de voltmeter exact de spanning over de cel, echter we meten met de amperemeter niet de stroom door de cel maar de stroom door de cel parallel met die door de spanningsmeter: i_gemeten = i_cel+i_voltmeter

schakeling 2:
Nu meet je met de amperemeter exact de stroom door de cel, maar met de voltmeter meet je niet de spanning over de cel, maar de spanning over de cel in serie met de amperemeter: v_gemeten = v_cel+v_amperemeter

je moet ze dus allebei gebruiken, om zowel de spanning over als de stroom door de cel exact te weten te komen.

nogmaals, dit is echt de enige reden die ik kan bedenken je leraar wat anders bedoelt moet je het em maar vragen.

Als je er al zelf uit bent, wil je het dan posten want nu wil ik het dan weten ook :)

Het interesseerde ons niet zo heel erg. :)
En de leraar had er geen zin meer in dus hij heeft ons een voldoende gegeven. Ik weet het dus ook niet Sorry. Toch bedankt voor je hulp