P4.1.1 Źródła napięcia i prądu - Leybold

PDF	Karta katalogowa - P4.1.1

Dodaj do zapytania

Kategorie: Elektronika

Opis

P4.1.1.1 Określenie rezystancji wewnętrznej baterii

P4.1.1.2 Obsługa zasilacza prądu stałego jako źródła stałego prądu i stałego napięcia

P4.1.1.3 Rejestracja charakterystyki napięcia baterii słonecznej jako funkcji napromieniowania.

Napięcie U0 generowane w źródle napięcia zwykle różny się od napięcia na zaciskach U mierzonych na złączach w momencie poboru prądu I ze źródła napięcia. Tym samym musi istnieć rezystancja Ri w źródle napięcia wzdłuż której odkłada się część generowanego napięcia w postaci spadku napięcia. Rezystancja ta zwana jest rezystancją wewnętrzną źródła napięcia.

W doświadczeniu P4.1.1.1, rezystor nastawny jako obciążenie rezystancyjne jest podłączony do baterii w celu wyznaczenia rezystancji wewnętrznej. Napięcie na zaciskach U baterii jest mierzone dla różnych obciążeń i wartości napięcia są wykreślane w funkcji prądu I przepływającego przez rezystor nastawny. Rezystancja wewnętrzna Ri jest wyznaczana za pomocą wzoru

U = U0 – Ri · I

przeprowadzając linie prostą najlepszego dopasowania przez zmierzone wartości. Drugi wykres obrazuje moc

P = U ·I

w funkcji obciążenia rezystancyjnego. Moc jest największa, gdy obciążenie rezystancyjne ma wartość rezystancji wewnętrznej Ri.

Doświadczenie P4.1.1.2 demonstruje różnicę pomiędzy źródłem napięcia stałego i źródłem prądu stałego za pomocą zasilacza DC, w którym oba tryby są wdrożone. Napięcie i prąd zasilacza są ograniczone do odpowiednich wartości U0 i I0. Pobierane napięcie na zaciskach U i prąd I są mierzone dla różnych obciążeń rezystancyjnych R. Gdy rezystancja obciążenia

R jest zredukowana, napięcie na zaciskach utrzymuje stałą wartość U0 tak długo jak długo prąd I pozostaje poniżej ustalonej wartości granicznej I0. Zasilacz DC pracuje jako stałe źródło napięcia z rezystancją wewnętrzną równą zero. Gdy rezystancja obciążenia R jest zwiększona, pobierany prąd pozostaje stały I0 tak długo, jak napięcie na zaciskach nie przekroczy wartości granicznej U0. Zasilacz DC działa jako stałe źródło prądowe z nieskończoną rezystancją wewnętrzną.

Ogniwo słoneczne jest półprzewodnikowym fotoelementem , w którym natężenie promieniowania jest bezpośrednio przekształcana na energię elektryczną na złączu p-n. Często wielokrotne ogniwa słoneczne są połączone tworząc baterię słoneczną.

W doświadczeniu P4.1.1.3 rejestrowana jest charakterystyka prąd-napięcie baterii słonecznej dla różnych poziomów natężenia promieniowania. Natężenie promieniowania zmienia się poprzez zmianę odległości źródła światła. Charakterystyka ujawnia charakterystyczne zachowanie. Przy niskich rezystancjach obciążenia bateria słoneczna zapewnia w przybliżeniu stały prąd. Gdy przekroczy napięcie krytyczne (zależne od natężenia promieniowania),bateria słoneczna działa coraz bardziej jak stałe źródło napięcie.