PANEL SOLAR SI TRACKER I HIVE: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:11

Një madhësi themelore e përdorur në Fizikë dhe shkenca të tjera për të përshkruar lëvizjen mekanike është shpejtësia. Matja e tij ka qenë një aktivitet i përsëritur në klasat eksperimentale. Unë zakonisht përdor një video kamera dhe softuer TRACKER për të studiuar lëvizjen e objekteve të caktuara me studentët e mi. Një vështirësi që kemi përjetuar është: objektet që lëvizin me shpejtësi relativisht të larta shfaqen të paqarta në kornizat e videos, gjë që fut pasiguri në matjet e bëra me softuerin. Metodat dhe instrumentet më të zakonshme për studimin e objekteve me shpejtësi relativisht të lartë bazohen në efektin DOPPLER dhe sensorë optikë të shoqëruar me kronograf.

Në UDHUCTZIMIN e tanishëm unë i qasem një metode alternative eksperimentale për të matur shpejtësinë mesatare të një objekti duke përdorur një panel diellor dhe një oshiloskop. Shtë i zbatueshëm në mësimet laboratorike të lëndës Fizikë (Mekanikë Klasike), veçanërisht në temën: Kinematika e lëvizjes mekanike të përkthimit. Metoda e propozuar dhe aplikimi i saj eksperimental është fuqishëm i zbatueshëm për detyrat e tjera eksperimentale brenda disiplinës së Fizikës për ata që nuk janë të diplomuar dhe të diplomuar. Ndoshta përdoret edhe në kurse të tjera shkencore ku studiohen këto përmbajtje.

Nëse doni të shkurtoni themelet teorike dhe të shkoni drejtpërdrejt në ndërtimin e aparatit eksperimental, si të kryeni matjet, materialet e nevojshme dhe imazhet e modelit tim, ju lutemi shkoni drejtpërdrejt në hapin 6.

Hapi 1: Disa teori:

"Shpejtësia" njihet si distanca e përshkuar nga një objekt në një interval të caktuar kohor. Shpejtësia është madhësia shkallore, kjo është madhësia e vektorit të shpejtësisë që kërkon gjithashtu drejtimin në të cilin ndodhin ndryshimet e pozicionit. Ne do të flasim në këtë UDHUCTZUES për të matur shpejtësinë, por me të vërtetë do të matim shpejtësinë mesatare.

Hapi 2: Matja e Shpejtësisë me Panele Diellore?

Panelet diellore janë pajisje që funksionojnë sipas parimit të efektit fotoelektrik dhe funksioni kryesor i të cilave është të qarkullojë një rrymë elektrike në qarqet në të cilat ato përdoren. Për shembull, panelet diellore përdoren për të përdorur lloje të caktuara të orëve, për të ngarkuar bateri të të gjitha llojeve, gjithashtu në sistemet e gjenerimit të rrymës AC për rrjetin publik dhe në shtëpi. Aplikimet janë të shumta, çmimi i tij në treg është gjithnjë e më tërheqës dhe kontribuon në zhvillimin e qëndrueshëm i cili është i madh.

Për shkak të zhvillimit të kësaj teknologjie, ne e gjejmë atë në shumë pajisje, për shembull, ajo që ju tregoj është nxjerrë nga një elektrik dore e lirë që kam ruajtur dhe tani ka një përdorim të ri.

Parimi është themelor. Kur një dritë projektohet mbi një panel, ajo shkakton një ndryshim në potencialin elektrik (tensionin) në terminalet e tij. Kur një voltmetër është i lidhur kjo është lehtësisht e verifikueshme. Ky ndryshim në potencial është përgjegjës për qarkullimin e një rryme elektrike kur një pajisje konsumatore është e lidhur, për shembull, një rezistencë elektrike. Në varësi të "rezistencës" së qarkut dhe karakteristikave të panelit, ai do të qarkullojë pak a shumë rrymë. Në lidhje me këtë rrymë, një rënie e tensionit do të përjetohet në terminalet e panelit diellor sapo konsumatori të jetë lidhur, por nëse rezistenca rezistente mbetet konstante, tensioni gjithashtu mbahet konstant për aq kohë sa janë karakteristikat e ndriçimit. Voltmetrat në përgjithësi kanë një rezistencë të lartë, kështu që ato do të ndikojnë shumë pak në tensionin e matur me to. Por çfarë ndodh nëse ndriçimi ndryshon?, Kështu do të ndryshojë tensioni dhe ky është variabli që ne do të përdorim.

Duke përmbledhur:

• Një panel diellor kur ndriçon tregon një tension në terminalet e tij që mund të matet me një voltmetër.

• Tensioni nuk ndryshon nëse rezistenca e qarkut dhe karakteristikat e ndriçimit mbahen konstante (duhet të jetë në spektrin e ndjeshëm të panelit që të ndodhë efekti fotoelektrik).

• Çdo ndryshim në ndriçim do të çojë në një ndryshim në tension, një ndryshore që do të përdoret më vonë për të marrë shpejtësinë e objekteve në eksperimente.

Bazuar në parimet e mëparshme, ideja e mëposhtme mund të formulohet:

Hija e parashikuar e një objekti, duke lëvizur në një panel diellor do të shkaktojë një ulje të tensionit të tij terminal. Koha që duhet për zbritjen mund të përdoret për të llogaritur shpejtësinë mesatare me të cilën lëviz ai objekt.

Hapi 3: Eksperimenti fillestar

Në videon e mëparshme parimet mbi të cilat bazohet ideja e mëparshme tregohen në mënyrë eksperimentale.

Imazhi tregon kohën që zgjati ndryshimi i tensionit i cili u vizatua nga një oshiloskop. Duke konfiguruar saktë funksionin e shkyçjes ju mund të merrni grafikun në të cilin ne mund të matim kohën e kaluar gjatë ndryshimit. Në demonstrim, ndryshimi ishte afërsisht 29.60ms.

Në fakt, drafti i dërrasës së zezë në eksperiment nuk është një objekt pikë, ai ka dimensione. Fundi i majtë i gomës fillon të projektojë hijen e tij në panelin diellor dhe rrjedhimisht fillon të zvogëlojë tensionin në një vlerë minimale. Kur gomë largohet dhe paneli fillon të zbulohet përsëri, shihet një rritje e tensionit. Koha totale e matur korrespondon me kohën që u desh për projeksionin e hijes për të udhëtuar në të gjithë panelin. Nëse matim gjatësinë e objektit (i cili duhet të jetë i barabartë me projeksionin e hijes së tij nëse marrim kujdes të caktuar) e shtojmë me gjatësinë e zonës aktive të panelit dhe e ndajmë atë mes kohës që zgjati ndryshimi i tensionit, atëherë do të marrim mesataren e shpejtësisë së atij objekti. Kur gjatësia e objektit për të matur shpejtësinë e tij është sasiore më e lartë se zona aktive e panelit, paneli mund të konsiderohet si një objekt pikë pa futur një gabim të dukshëm në matje (kjo do të thotë të mos shtosh gjatësinë e tij në gjatësinë e objektit) Me

Le të bëjmë disa llogaritje (shiko foton)

Hapi 4: Për të aplikuar këtë metodë Disa masa paraprake duhet të merren parasysh

• Paneli diellor duhet të ndriçohet nga burimi i dritës i dhënë në modelin eksperimental, duke shmangur sa të jetë e mundur burimet e tjera të dritës që ndikojnë në të.

• Rrezet e dritës duhet të godasin pingul me sipërfaqen e panelit diellor.

• Objekti duhet të projektojë një hije të përcaktuar mirë.

• Sipërfaqja e panelit dhe rrafshi që përmban drejtimin e lëvizjes duhet të jenë paralele.

Hapi 5: Një ushtrim tipik

Përcaktoni shpejtësinë e një topi në rënie nga 1m lartësi, merrni parasysh shpejtësinë inicial cero.

Nëse topi bie në rënie të lirë është shumë e thjeshtë: shiko figurën

Në kushte reale vlera e mëparshme mund të jetë më e ulët për shkak të veprimit të fërkimit me ajrin. Le ta përcaktojmë atë në mënyrë eksperimentale.

Hapi 6: Projektimi, Ndërtimi dhe Ekzekutimi i Eksperimentit:

• Ngjitni një tub plastik në zonën aktive të panelit diellor. • Lidhni priza të reja në terminalet e panelit diellor në mënyrë që të shmangen kontaktet e rreme.

• Krijoni një mbështetje për montimin e tubave të panelit diellor në mënyrë që të mund të mbahet horizontalisht.

• Vendosni një elektrik dore ose një burim tjetër drite në një mbështetës tjetër në mënyrë që projeksioni i dritës së emetuar të godasë panelin diellor pingul.

• Kontrolloni me një multimetër që kur një dritë të godasë panelin diellor, regjistrohet një vlerë konstante e tensionit më e madhe se zero.

• Vendosni montimin e panelit-tub diellor në pjesën e përparme të fenerit, duke lënë një hapësirë më të madhe sesa objekti, shpejtësinë e të cilit dëshironi të matni. Mundohuni të mbani sa më shumë burimin e dritës (elektrik dore) nga paneli diellor. Nëse drita e fenerit krijohet nga një led i vetëm, aq më mirë.

• Matni nga qendra e panelit diellor dhe lart një distancë prej një metër dhe shënojeni atë në një shufër, mur ose të ngjashme.

• Lidheni sondën e oshiloskopit me terminalet e panelit diellor, duke respektuar polaritetin.

• Vendosni saktë opsionin TRIGGER në oshiloskop, në mënyrë që të gjitha ndryshimet e tensionit të regjistrohen gjatë kalimit të hijes në panel. Në rastin tim ndarjet kohore ishin në 5ms dhe ndarjet e tensionit në shkallë ishin 500mv. Linja e tensioneve zero duhej të rregullohej poshtë, në mënyrë që të gjitha ndryshimet të përshtaten. Pragu i këmbëzës u vendos pak më poshtë tensionit fillestar konstant.

• Matni gjatësinë e objektit dhe atë të zonës aktive të panelit, shtojini ato dhe shënojeni për llogaritjen e shpejtësisë.

• Hidhni trupin nga lartësia 1m në mënyrë që hija e tij të ndërpresë rrezen e dritës të projektuar nga feneri.

• Matni kohën e ndryshimit të tensionit me kursorët e oshiloskopit në shkallën kohore.

• Ndani shumën e gjatësive të bëra më parë midis kohës së matur në oshiloskop.

• Krahasoni vlerën me llogaritjet teorike dhe arrini në përfundime (merrni parasysh faktorët e mundshëm që paraqesin gabime në matje).

Rezultatet e marra: shiko figurën

Hapi 7: Disa Shënime të Eksperimentit:

• Rezultatet e marra duket se janë të sakta në përputhje me teorinë.

• Objekti i zgjedhur për këtë eksperiment nuk është ideal, kam në plan ta përsëris atë me të tjerët që mund të projektojnë një hije më të përcaktuar dhe që janë simetrike për të shmangur rrotullimet e mundshme gjatë vjeshtës.

• Do të ishte ideale të vendosnit tubin dhe fenerin në tavolina të veçanta, duke lënë një hapësirë të lirë poshtë.

• Eksperimenti duhet të përsëritet disa herë, duke u përpjekur për të kontrolluar shkaqet e mundshme të gabimeve në matje dhe metodat statistikore duhet të përdoren për të marrë rezultate më të besueshme.

Sugjerime të materialeve dhe instrumenteve për këtë projekt: Megjithëse besoj se çdo oshiloskop dixhital, burim drite dhe panel diellor mund të funksionojnë, këtu janë ato që unë përdor.

ATKEL OSCILLOSKOPI

PANEL DIELLOR

PISHTE

Të gjitha materialet dhe mjetet e përdorura në projektet e mia mund të blihen përmes Ebay. Nëse klikoni në lidhjen e mëposhtme dhe bëni një blerje, do të kontribuoni për të marrë një komision të vogël.

EBAY.com

Unë do të pres komentet, pyetjet dhe sugjerimet tuaja.

Faleminderit dhe vazhdoni me projektet e mia të ardhshme.