Вимірювання виробництва сонячних панелей для науково-ярмаркового проекту

Я перебуваю в 7 класі і займаюся науково-ярмарковим проектом, використовуючи різні масиви сонячних панелей. У мене є 3 різні конфігурації з підключеними 6 міні-панелями. Для кожної конфігурації я підключив усі позитивні дроти та всі негативні дроти. Я використовую мультиметр для вимірювання напруги та ампер. Якщо я помножую ампер на напругу, це дасть мені точну індикацію виходу для кожної з трьох конфігурацій? Заздалегідь дякую за допомогу!

На жаль, це не так просто.

Якщо ви підключите до комірки різні навантаження, напруга та струм через навантаження будуть (звичайно) різними. Якщо ви намалюєте криву всіх токів проти точок напруги, на цьому малюнку це буде виглядати фіолетовим:

Якщо ви вимірюєте напругу за допомогою мультиметра (ніяких інших навантажень не підключається), через нього не протікає струм, і ви отримуєте Vmax.
Якщо ви вимірюєте тільки струм, ви будуєте коротке замикання, тому немає напруги. Таким чином, ви вимірюєте Imax.

Тепер просто множення Vmax і Imax дає світло-синій прямокутник (частково перекритий жовтим). Але це неправильне значення, оскільки, як було сказано, струм на Vmax дорівнює нулю, а також потужність!

Якщо ви проведете свої вимірювання з навантаженнями та намалюєте криву (напруга * струм) проти напруги, ви отримаєте зелену криву. Він показує, яку потужність подає клітина при якій напрузі. Ви чітко бачите, що існує максимум, а потужність - жовтий прямокутник.

Отже, жовтий прямокутник показує реальну максимальну потужність, яка набагато менша, ніж ви обчислюєте за допомогою Vmax * Imax.

Я думаю, що ви можете виміряти Vmax і Imax для всіх своїх конфігурацій комірок, і це дає певний натяк, який з них дає найбільшу потужність. Але також може бути цікаво застосувати кілька різних резисторів і до цього вимірювання напруги та струму.

Редагувати:

Для вашого проекту ви можете використовувати потенціометр, який виглядає приблизно так:

Повертаючи ручку, ви можете змінити опір між одним із зовнішнього та середнього клем. Найкраще було б мати два мультиметри, один для вимірювання напруг і один для вимірювання струмів. З'єднайте його так, залишивши один із зовнішніх клем без з'єднання:

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

і ви можете легко повернути регулятор, прочитати струм напруги і ввести його в аркуш excel, щоб генерувати криві, подібні моїй.

Потенціометр повинен бути в змозі обробляти максимальну потужність, яку можуть отримати ваші клітини, що може бути оцінено за Imax * Vmax (на комірку). Я також не впевнений, який опір рекомендувати, якщо ви можете використовувати два, один у діапазоні від 100 кОм до 1МОм, один у межах 1-10 кОм, щоб можна було вимірювати низькі та високі навантаження. Можливо, у вас є хто-небудь попросити цей матеріал, як, наприклад, вчитель?

Далі думає, що ви могли б виміряти (за допомогою однієї комірки):

• Різні рівні освітлення
• Осередок під прямими сонячними променями назовні та прямими сонячними променями через вікно
• Гаряча і холодна клітина

Як сказано в іншій відповіді: Дуже приємно чути, що ти зацікавився цим матеріалом у такому віці, і я дуже рекомендую продовжувати. Може, ви зможете показати нам результати згодом?

не забувайте, що ваші панелі можуть бути послідовно, а потім паралельно.

Я думаю, те, як ви маєте налаштування, вважається "паралельним".

тільки мої 2 копійки коштують.

btw рада бачити, що хтось із 7 класу насправді намагається бути розумним та дізнаватися про науку. якби я мав це робити все заново, я б взяв кожен передовий клас (математика, наука, англійська мова тощо), що гірше, що може статися? ти вчишся ?

Ви можете спробувати прийнятну кількість комбінацій послідовних та паралельних для 6 панелей, щоб побачити, яка з них дає найцікавіші результати (ви можете бути здивовані відповіддю). Варіанти:

1. 6 паралельно (всі червоні разом і всі чорношкірі разом)
   (++++++) (------)
   + 1-
   + 2-
   + 3-
   + 4-
   + 5-
   + 6-
   / \
2. 6 в серії (Один червоний, з'єднаний з одним чорним, з єдиним червоним і чорним, залишившись без з'єднання для тестування)
   + (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) -
   + 1- + 2- + 3- + 4- + 5- + 6-
3. Два набори з 3 паралельно (3 червоних разом, 3 чорних разом, потім підключіть 3 чорних до 3 червоних кольорів іншої групи, потім протестуйте через непоєднані 3 червоні / чорні)
   (+++) (--- +++) (- -)
   + 1- + 4-
   + 2- + 5-
   +3 -__ + 6-
   / \

4. Три набори з 2 паралельно (2 червоні разом, 2 чорних разом, потім з'єднайте 2 чорних з 2 червоними кольорами наступної групи, а потім зробіть це знову для третьої групи)
   (++) (- ++) (- + +) (-)
   + 1- + 3- + 5-
   +2 -__ + 4 -__ + 6-
   / \

5. Для задоволення підключіть їх "неправильно" і подивіться, що станеться
   (++) (- ++) (----) (++)
   + 1- + 3- -5+
   +2 -__ + 4 -__ -6+
   / \

У моїх "картинках", () означає підключити дроти, тому (++) означає 2 червоних разом, а (-) означає 2 чорних разом, і (- ++) означає 2 червоних та 2 чорних різних панелей разом. Я також спробував намалювати панелі як цифри, + 1 - це панель з червоним дротом "+" і чорним дротом "-".

Веселіться!