विज्ञान मेले परियोजना के लिए सौर पैनलों का उत्पादन मापना


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मैं 7 वीं कक्षा में हूं और विभिन्न सौर पैनल सरणियों का उपयोग करके एक विज्ञान मेला परियोजना कर रहा हूं। मेरे पास 6 मिनी पैनलों से जुड़े 3 अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन हैं। प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन के लिए, मेरे पास सभी सकारात्मक तार जुड़े हुए हैं और सभी नकारात्मक तार जुड़े हुए हैं। मैं वोल्टेज और एम्प को मापने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग कर रहा हूं। अगर मैं वोल्टेज को कई गुना बढ़ाता हूं, तो क्या इससे मुझे तीन कॉन्फ़िगरेशन में से प्रत्येक के लिए आउटपुट का सटीक संकेत मिल जाएगा? आपकी सहायता के लिए अग्रिम धन्यवाद!


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केवल टिप्पणी: आप आमतौर पर श्रृंखला में सभी पीवी कोशिकाओं के साथ अधिक उपयोग करने योग्य आउटपुट प्राप्त करेंगे। Vmax / सेल पूर्ण सूर्य में लगभग 0.5V- 0.6V है। N कोशिकाओं के आवेषण के साथ आपको ~ = N / 2 वोल्ट मिलते हैं - मोटर पैनलों, LEDS, बल्बों के लिए अधिक उपयोगी ... कोशिकाओं के पैनल के रूप में बढ़ते mAs में 0.5V से अधिक होते हैं। | में> पूर्ण सूर्य के बारे में 10% Vout लोड काफी स्थिर है निरंतर लोड के लिए, Iout भिन्न होता है ~ प्रकाश के स्तर के अनुपात।
रसेल मैकमोहन

जवाबों:


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दुर्भाग्य से, यह इतना आसान नहीं है।

यदि आप अलग-अलग लोड को एक सेल से जोड़ते हैं, तो लोड (निश्चित रूप से) के माध्यम से वोल्टेज और करंट अलग-अलग होंगे। यदि आप उस सभी वर्तमान वोल्टेज बिंदुओं का एक वक्र खींचते हैं, तो यह इस चित्र पर वायलेट की तरह दिखेगा:

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

यदि आप एक मल्टीमीटर के साथ वोल्टेज को मापते हैं (कोई अन्य लोड नहीं जुड़ा हुआ है), तो कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, और आपको Vmax मिलता है।
यदि आप केवल वर्तमान को मापते हैं, तो आप एक शॉर्ट सर्किट बनाते हैं, इसलिए कोई वोल्टेज नहीं है। इस तरह, आप Imax को मापते हैं।

अब, केवल Vmax और Imax को गुणा करने से हल्का नीला आयत (आंशिक रूप से पीले द्वारा ओवरलैप किया गया) मिलता है। लेकिन यह कोई सही मूल्य नहीं है क्योंकि जैसा कि कहा गया है, Vmax में वर्तमान शून्य है, और इसी तरह शक्ति है!

यदि आप अपने माप को भार के साथ लेते हैं और वोल्टेज (करंट * करंट) बनाम वोल्टेज का एक वक्र बनाते हैं, तो आपको हरा वक्र मिलता है। यह दिखाता है कि सेल द्वारा किस वोल्टेज पर किस शक्ति को वितरित किया जाता है। आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि एक अधिकतम है, और तदनुसार शक्ति पीले आयत है।

तो, पीले आयत वास्तविक अधिकतम शक्ति को दर्शाती है, जो कि आप Vmax * Imax द्वारा गणना की तुलना में बहुत छोटा है।

मुझे लगता है कि आप अपने सभी विन्यासों के लिए Vmax और Imax को माप सकते हैं, और यह एक प्रकार का संकेत देता है जो सबसे अधिक शक्ति देता है। लेकिन कई अलग-अलग प्रतिरोधों और इस वोल्टेज और वर्तमान माप को लागू करना भी दिलचस्प हो सकता है।


संपादित करें:

अपनी परियोजना के लिए, आप एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग कर सकते हैं, जो इस तरह दिखता है: यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

घुंडी को मोड़कर, आप बाहरी और मध्य टर्मिनल में से एक के बीच प्रतिरोध को बदल सकते हैं। दो मल्टीमीटर, वोल्ट को मापने के लिए एक और धाराओं को मापने के लिए सबसे अच्छा होगा। बाहरी टर्मिनलों में से एक को असंबद्ध छोड़कर इसे इस तरह से कनेक्ट करें:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

और आप आसानी से घुंडी को थोड़ा मोड़ सकते हैं, वर्तमान वोल्टेज को पढ़ सकते हैं, और इसे एक एक्सेल शीट में दर्ज कर सकते हैं जो कि खदान के समान घटता उत्पन्न करता है।

पोटेंशियोमीटर आपकी कोशिकाओं को देने वाली अधिकतम शक्ति को संभालने में सक्षम होना चाहिए, जिसका अनुमान इमैक्स * वेमैक्स (प्रति सेल) द्वारा लगाया जा सकता है। मुझे यह भी निश्चित नहीं है कि आपको किस प्रतिरोध की सिफारिश करनी है, क्या आप दो का उपयोग कर सकते हैं, एक 100kOhm से 1MOhm की सीमा में, एक 1-10khm की श्रेणी में, कम और उच्च भार के साथ मापने में सक्षम होने के लिए। हो सकता है, आपके पास शिक्षक की तरह इस सामान के लिए कोई पूछने वाला हो?

इसके अलावा आपको लगता है कि आप (एक सेल के साथ) माप सकते हैं:

  • विभिन्न प्रकाश स्तर
  • एक खिड़की के माध्यम से प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के बाहर और प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश में सेल
  • गर्म और ठंडे सेल

जैसा कि अन्य उत्तर में कहा गया है: यह सुनना बहुत अच्छा है कि आप इस उम्र में इस सामान में रुचि रखते हैं, और मैं वास्तव में आपको बनाए रखने के लिए प्रोत्साहित करता हूं। हो सकता है, आप हमें बाद में अपना परिणाम दिखा सकें?


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यह मेरे सिर पर थोड़ा हो सकता है, क्या विभिन्न प्रतिरोधों के साथ माप लेने से ग्राफ पर अंक हैं? यदि मैं प्रत्येक सरणी में एक ही लोड जोड़ता हूं, तो क्या मैं केवल एक लोड का उपयोग करके तीन अलग-अलग सरणियों की तुलना कर सकता हूं? या क्या मुझे विभिन्न प्रकार के प्रतिरोधों का उपयोग करने और प्रत्येक सरणी के लिए ऊपर दिखाए गए वक्र बनाने की आवश्यकता है? मैं तुलना करने की कोशिश कर रहा हूं कि कौन सबसे अधिक ऊर्जा प्रदान करेगा। मुझे यकीन नहीं है कि विभिन्न प्रतिरोधों का उपयोग करना इसे कैसे बदल देगा क्योंकि यह सब ऊर्जा की कटाई की मात्रा के आनुपातिक नहीं होगा?
dm4726

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मैंने सिर्फ अपने उत्तर का विस्तार किया। यहाँ एक उदाहरण है: एक बैटरी में 1.5V है। इसे 1kOhm से कनेक्ट करें, और आपको 1.5mA मिलता है। समानांतर में दो बैटरी रखो, और आपको अभी भी 1.5V और 1.5mA मिलते हैं। सत्ता नहीं बदलती। सौर सेल थोड़ा अलग व्यवहार करते हैं, लेकिन इस मामले में भी ऐसा ही है। और हां, आपको कई अलग-अलग प्रतिरोधों की आवश्यकता होगी, और इस तरह के घटता उत्पन्न करने के लिए प्रत्येक (और प्रत्येक सेट के लिए) एक माप करें। इसलिए मेरा सुझाव है कि पॉटिस का उपयोग करें। उनके पास 0 से दिए गए अधिकतम तक कोई भी प्रतिरोध हो सकता है। मूल्य।
स्वबर

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यह एक अच्छा जवाब है, लेकिन सौर पैनल के सबसे नन्हे को छोड़कर लोड के रूप में छोटे पोटेंशियोमीटर का उपयोग समस्याग्रस्त होगा। जब तक आप महंगे वायरवाउंड संस्करण नहीं खरीद लेते हैं, तब तक अधिकांश "बर्तन" 0.1 डब्ल्यू के बारे में अलग-अलग हो सकते हैं। इससे भी बदतर, जब पॉट को एक छोटे प्रतिरोध में सेट किया जाता है, तो शक्ति इसके प्रतिरोधक ट्रैक के सिर्फ एक छोटे से हिस्से में बिखर जाती है, उदाहरण के लिए यदि आपके पास 10 ओम 1W पॉट से 1 ओम तक सेट है, तो सबसे अधिक आप 0.1W नष्ट कर सकते हैं क्योंकि आप केवल 10% बर्तन का उपयोग कर रहे हैं!
विलियम ब्रॉडी-टायरेल

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पॉट का उपयोग करने के बजाय, "सही" उत्तर परीक्षण-लोड का उपयोग करना है, उदाहरण के लिए "री: लोड" और "रे: लोड प्रो" के लिए अपेक्षाकृत सस्ती विकल्पों के लिए Google।
विलियम ब्रॉडी-टायरेल

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@ dm4726: वोल्टेज पानी के पाइप में दबाव की तरह है, प्रवाह की तरह वर्तमान है। प्रवाह (वर्तमान) को मापने के लिए, सभी पानी को आपके माप उपकरण से गुजरना पड़ता है, और इसे पानी में ड्रैग को लागू नहीं करना चाहिए। (इससे प्रवाह में कमी होगी)। दबाव बाहर से मापा जाता है, और डिवाइस के माध्यम से कोई प्रवाह नहीं होना चाहिए। (इससे दबाव कम होता है)
स्वर्गीय

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मत भूलो कि आपके पैनल श्रृंखला में और फिर समानांतर में हो सकते हैं।

मुझे लगता है कि जिस तरह से आपके पास अपना सेटअप है उसे "समानांतर" माना जाता है।

मेरी तुच्छ राय में।

btw को यह देखकर खुशी हुई कि 7 वीं कक्षा में कोई वास्तव में स्मार्ट बनने और विज्ञान के बारे में जानने की कोशिश कर रहा है। अगर मेरे पास यह सब फिर से करने के लिए था, तो मैं हर एक उन्नत कक्षा (गणित, विज्ञान, अंग्रेजी, आदि ...) ले सकता हूं जो इससे भी बदतर हो सकता है? आप सीखो ?


धन्यवाद! मैंने पढ़ा है कि समानांतर बढ़ता है amps और श्रृंखला बढ़ जाती है वोल्ट ... मुझे लगता है। क्या वो सही है? जो आपको लगता है कि इस प्रयोग के लिए बेहतर काम करेगा?
dm4726

@ dm4726 मुझे नहीं लगता कि या तो आपके प्रयोग के लिए बेहतर या बदतर काम करेगा, लेकिन वास्तव में, आप एक प्रायोगिक चर जोड़ सकते हैं जिसमें आप देख सकते हैं कि क्या आप श्रृंखला या समानांतर में अधिक कुल शक्ति प्राप्त कर सकते हैं। आप तब चीजों में फैक्टर कर सकते हैं जैसे कि अगर कोई अस्थायी हो, या अलग-अलग रोशनी के लिए, आदि आदि से ज्यादा विश्वसनीय हो, तो
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आप श्रृंखला के संयोजन की एक उचित संख्या और 6 पैनलों के समानांतर होने की कोशिश कर सकते हैं, यह देखने के लिए कि कौन सबसे दिलचस्प परिणाम उत्पन्न करता है (आप जवाब से आश्चर्यचकित हो सकते हैं)। विकल्प हैं:


  1. Parrallel में 6 (सभी रेड्स एक साथ और सभी ब्लैक एक साथ) (++++++) (------)
    + 1-
    + 2- 2-
    3- 3-
    + 4-
    + 5-
    + 6-
    / \ /
  2. 6 श्रृंखला में (एक लाल एक काले रंग से जुड़ा हुआ है और परीक्षण के लिए असम्बद्ध छोड़ दिया गया एक काला)
    + (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) -
    + 1- + 2- + 3- + 4- + 5- + 6-
  3. समानांतर में 3 के दो सेट (एक साथ 3 लाल, एक साथ 3 अश्वेतों, फिर दूसरे समूह के 3 लाल से 3 अश्वेतों को जोड़ते हैं फिर असंबद्ध 3 लाल / अश्वेतों के पार)
    (+++) (--- +++) (- -)
    + 1- + 4-
    + 2- + 5-
    +3 -__ + 6-
    / \
  4. समानांतर में 2 के तीन सेट (2 रेड एक साथ, 2 ब्लैक एक साथ, फिर अगले समूह के 2 रेड्स को 2 ब्लैकसेट करें और फिर इसे तीसरे समूह के लिए करें)
    (++) (- ++) (- + +) (-)
    + 1- + 3- + 5-
    + -__ + 4 -__ + 6-
    / \

  5. केवल मनोरंजन के लिए, उन्हें "गलत" कनेक्ट करें और देखें कि क्या होता है
    (++) (+ ++) (----) (++)
    + 1- + 3- -5+
    +2 -__ + 4 -__ -6+
    / \

मेरे "चित्र" में, () का अर्थ तारों को जोड़ना है, इसलिए (++) का अर्थ है एक साथ 2 लाल और (-) का अर्थ है एक साथ 2 अश्वेत और (- ++) का अर्थ है 2 लाल और 2 अलग-अलग फलक के एक साथ। मैंने पैनलों को संख्याओं के रूप में खींचने का भी प्रयास किया, + 1- लाल तार "+" और एक काले तार "-" के साथ पैनल एक है।

मज़े करो!


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StackExchange, Bill में आपका स्वागत है। संपादक टूलबार पर एक निफ्टी थोड़ा योजनाबद्ध टूल बटन है। (यही कारण है कि स्वेब अपने योजनाबद्ध के लिए उपयोग किया जाता है।) यह ASCII कला से बहुत बेहतर है!
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