Экспериментальная установка
Экспериментальная установка на основе набора Lego Education содержит: солнечный модуль, мультиметр для определения силы тока и напряжения, вырабатываемых солнечным модулем; источник света, имитирующий солнечное излучение, может содержать люксметр для определения освещенности поверхности солнечного модуля и реостат, представляющий собой регулируемую нагрузку в электрической цепи. Более детальное описание приведено в инструкции к установке.
Порядок выполнения работы
Исследование характеристик холостого хода солнечного элемента
1. Удостовериться, что нагрузка на солнечный модуль отсоединена.
2. Установить источник света на прямое излучение на поверхность солнечного модуля.
3. Включить источник света.
4. Люксметром измерить освещенность Е в центре (Ец) и в четырех крайних точках поверхности (Е1, Е2, Е3, Е4) солнечного модуля и вычислить ее среднее значение (Еср).
5. По показаниям вольтметра определить вырабатываемую солнечным элементом ЭДС.
6. Проделать аналогичные измерения при косом падении излучения на поверхность модуля, поворачивая источник.
7. Вычислить плотность потока излучения W (энергетическую освещенность), используя соотношения между лк и Вт/м2 для белого света,
W = 4,6·10-3 Еср.
8. Вычислить ЭДС, вырабатываемую одним солнечным элементом, разделив ЭДС на число элементов.
9. Все результаты занести в таблицу.
10. Построить график зависимости ЭДС солнечного модуля от плотности потока излучения W, падающего на его поверхность.
Таблица 2.2
11. Отметить наибольшее значение мощности, вырабатываемой солнечным модулем.
Контрольные вопросы
1. Основные параметры, характеризующие солнечную энергетическую установку.
2. Возобновляемые ресурсы. Перспективы использования.
3. Гелиоэнергетика. Преимущества и недостатки.
4. Фотоэффект. Принцип работы гелиоустановки.
Рекомендации преподавателю
Описание формы подведения итогов в конце занятия (что представляют дети, как считаем баллы, по каким критериям, связанным с планируемыми результатами, и кто определяет победителя и пр.)
Форма занятий: в игровой форме.
Ход урока:
Рассказ про электронику (не более 3 минут)
Рассказ про факультет (не более 5 минут)
Рассказ про задания (~2 минуты)
Разделение на группы (~2 минуты)
Выполнение задания (~30 минут)
Подведение итогов (~3 минуты)
Баллы назначаются за:
- время выполнения (кто быстрее - получает больше баллов)
- качество решения и его продуманность
- работу в команде
Материально-техническое обеспечение (что обеспечивает факультет, что требуется от школы).
Базой для лабораторных работ являются наборы Lego Education NN9688, 9686 и 9797
Список интернет-ресурсов, программного обеспечения:
http://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2012/08/23/referat-na-temu-elektroenergiya-polozhitelnoe-i
WordPad
Chrome