Mengukur output panel surya untuk proyek sains yang adil

Saya di kelas 7 dan mengerjakan proyek sains dengan menggunakan susunan panel surya yang berbeda. Saya memiliki 3 konfigurasi berbeda dengan 6 panel mini yang terhubung. Untuk setiap konfigurasi, saya memiliki semua kabel positif terhubung dan semua kabel negatif terhubung. Saya menggunakan multimeter untuk mengukur tegangan dan ampli. Jika saya mengalikan ampli dengan tegangan, akankah ini memberi saya indikasi yang akurat tentang output untuk masing-masing dari tiga konfigurasi? Terima kasih sebelumnya atas bantuan Anda!

Sayangnya, itu tidak mudah.

Jika Anda menghubungkan beban berbeda ke sel, tegangan dan arus melalui beban akan (tentu saja) berbeda. Jika Anda menggambar kurva semua titik arus vs tegangan, itu akan terlihat seperti violet pada gambar ini:

Jika Anda mengukur tegangan dengan multimeter (tidak ada beban lain yang terhubung), tidak ada arus yang mengalir melaluinya, dan Anda mendapatkan Vmax.
Jika Anda mengukur arus saja, Anda membangun korsleting, sehingga tidak ada tegangan. Dengan cara ini, Anda mengukur Imax.

Sekarang, hanya mengalikan Vmax dan Imax memberikan persegi panjang biru muda (sebagian tumpang tindih dengan yang kuning). Tapi ini bukan nilai yang benar karena seperti yang dikatakan, arus di Vmax adalah nol, dan begitu pula kekuatannya!

Jika Anda melakukan pengukuran dengan beban dan menggambar kurva (tegangan * arus) vs tegangan, Anda mendapatkan kurva hijau. Ini menunjukkan daya apa yang dikirimkan oleh sel pada tegangan berapa. Anda dapat dengan jelas melihat ada maksimum, dan kekuatan yang sesuai adalah persegi panjang kuning.

Jadi, persegi panjang kuning menunjukkan kekuatan maksimum nyata, yang jauh lebih kecil dari apa yang Anda hitung dengan Vmax * Imax.

Saya pikir Anda dapat mengukur Vmax dan Imax untuk semua konfigurasi sel Anda, dan itu memberikan semacam petunjuk yang mana yang memberikan kekuatan paling besar. Tetapi mungkin juga menarik untuk menerapkan beberapa resistor yang berbeda dan untuk pengukuran tegangan dan arus ini.

EDIT:

Untuk proyek Anda, Anda bisa menggunakan potensiometer, yang terlihat seperti ini:

Dengan memutar kenop, Anda dapat mengubah resistansi antara salah satu terminal luar dan tengah. Akan lebih baik memiliki dua multimeter, satu untuk mengukur tegangan dan satu untuk mengukur arus. Hubungkan seperti ini, meninggalkan salah satu terminal luar tidak terhubung:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

dan Anda dapat dengan mudah memutar kenop sedikit, membaca tegangan saat ini, dan memasukkannya ke dalam lembar excel untuk menghasilkan kurva yang mirip dengan tambang.

Potensiometer harus mampu menangani daya maksimum yang diberikan sel Anda, yang dapat diperkirakan oleh Imax * Vmax (per sel). Saya juga tidak yakin apa resistensi untuk merekomendasikan, mungkin Anda menggunakan dua, satu di kisaran 100kOhm ke 1MOhm, satu di kisaran 1-10kOhm, untuk dapat mengukur dengan beban rendah dan tinggi. Mungkin, Anda memiliki seseorang untuk meminta barang-barang ini, seperti seorang guru?

Lebih lanjut berpikir Anda dapat mengukur (dengan satu sel):

• Berbagai tingkat cahaya
• Sel di bawah sinar matahari langsung dan sinar matahari langsung melalui jendela
• Sel panas dan dingin

Seperti yang dikatakan dalam jawaban lain: Sangat menyenangkan mendengar bahwa Anda tertarik pada hal-hal ini pada usia itu, dan saya benar-benar mendorong Anda untuk terus maju. Mungkin, Anda dapat menunjukkan kepada kami hasil Anda nanti?

jangan lupa bahwa panel Anda bisa seri dan paralel.

Saya pikir cara Anda memiliki pengaturan Anda itu dianggap "paralel".

hanya senilai 2 sen saya.

Tapi senang melihat bahwa seseorang di kelas 7 sebenarnya mencoba untuk menjadi pintar dan belajar tentang sains. jika saya harus mengulanginya lagi, saya akan mengambil setiap kelas lanjutan (matematika, sains, bahasa Inggris, dll ...) apa yang lebih buruk yang bisa terjadi? Anda belajar ?

Anda mungkin ingin mencoba sejumlah kombinasi seri dan paralel untuk 6 panel untuk melihat mana yang menghasilkan hasil paling menarik (Anda mungkin akan terkejut dengan jawabannya). Opsinya adalah:

1. 6 secara paralel (semua merah bersama-sama dan semua hitam bersama)
   (++++++) (------)
   + 1-
   + 2-
   + 3-
   + 4-
   + 4- + 5-
   + 6-
   / \
2. 6 dalam seri (Satu merah terhubung ke satu hitam dengan satu merah dan hitam kiri tidak terhubung untuk pengujian)
   + (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) -
   + 1- + 2- + 3- + 4- + 5- + 6-
3. Dua set 3 secara paralel (3 merah bersama-sama, 3 hitam bersama-sama, lalu hubungkan 3 hitam ke 3 merah kelompok lain, lalu uji pada 3 merah / hitam yang tidak terhubung)
   (+++) (--- +++) (- -)
   + 1- + 4-
   + 2- + 5-
   +3 -__ + 6-
   / \

4. Tiga set 2 secara paralel (2 merah bersama-sama, 2 hitam bersama-sama, lalu hubungkan 2 hitam ke 2 merah dari grup berikutnya dan kemudian lakukan lagi untuk grup ketiga)
   (++) (- ++) (- ++) (- + +) (-)
   + 1- + 3- + 5-
   +2 -__ + 4 -__ + 6-
   / \

5. Hanya untuk bersenang-senang, hubungkan mereka "salah" dan lihat apa yang terjadi
   (++) (- ++) (----) (++)
   + 1- + 3- -5+
   +2 -__ + 4 -__ -6+
   / \

Dalam "gambar" saya, () berarti menghubungkan kabel, jadi (++) berarti 2 merah bersama dan (-) berarti 2 hitam bersama-sama dan (- ++) berarti 2 merah dan 2 hitam dari panel yang berbeda secara bersamaan. Saya juga berusaha menggambar panel sebagai angka, + 1- adalah panel satu dengan kabel merah "+" dan kabel hitam "-".

Selamat bersenang-senang!