SOLAR PANEL BILANG isang SHADOW TRACKER: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang isang pangunahing lakas na ginamit sa Physics at iba pang mga agham upang ilarawan ang kilusang mekanikal ay ang bilis. Ang pagsukat nito ay naging isang umuulit na aktibidad sa mga pang-eksperimentong klase. Karaniwan akong gumagamit ng isang video camera at TRACKER software upang pag-aralan ang paggalaw ng ilang mga bagay sa aking mga mag-aaral. Ang isang paghihirap na naranasan natin ay: ang mga bagay na gumagalaw sa medyo mataas na bilis ay lumilitaw na malabo sa mga frame ng video, na nagpapakilala sa mga walang katiyakan sa mga pagsukat na ginawa sa software. Ang pinakakaraniwang mga pamamaraan at instrumento para sa pag-aaral ng mga bagay na medyo mataas ang bilis ay batay sa DOPPLER na epekto at mga optical sensor na isinama sa kronograpo.

Sa kasalukuyang INSTRUCTABLE Lumalapit ako sa isang kahaliling pang-eksperimentong pamamaraan upang masukat ang average na bilis ng isang bagay sa paggamit ng isang solar panel at isang oscilloscope. Nalalapat ito sa mga aralin sa lab ng paksa Physics (Classical Mechanics), partikular sa paksa: Kinematics ng mekanikal na paggalaw ng pagsasalin. Ang iminungkahing pamamaraan at ang pang-eksperimentong aplikasyon ay malakas na nalalapat sa iba pang mga pang-eksperimentong gawain sa loob ng disiplina ng Physics para sa mga hindi nagtapos at nagtapos. Ginamit din siguro ito sa iba pang mga kurso sa agham kung saan pinag-aaralan ang mga nilalaman na ito.

Kung nais mong paikliin ang mga pundasyong teoretikal at direktang pumunta sa pang-eksperimentong pagpapatayo ng patakaran ng pamahalaan, kung paano gawin ang mga sukat, mga materyal na kinakailangan at mga imahe ng aking disenyo, mangyaring direktang pumunta sa hakbang 6.

Hakbang 1: Ilang Teorya:

Ang "bilis" ay kilala bilang ang distansya na nilakbay ng isang bagay sa isang tiyak na agwat ng oras. Ang bilis ay ang dami ng skalar, iyon ang laki ng bilis ng vector na nangangailangan din ng direksyon kung saan magaganap ang mga pagbabago sa posisyon. Pag-uusapan natin sa INSTRUCTABLE na ito upang sukatin ang bilis, ngunit talagang susukat kami ng average na bilis.

Hakbang 2: Pagsukat sa Bilis Sa Isang Solar Panel?

Ang mga solar panel ay mga aparato na nagpapatakbo sa ilalim ng prinsipyo ng photoelectric effect at na ang pangunahing pag-andar ay upang paikutin ang isang kasalukuyang kuryente sa mga circuit kung saan sila ginagamit. Halimbawa, ang mga solar panel ay ginagamit upang mapatakbo ang ilang mga uri ng relo, singilin ang lahat ng mga uri ng baterya, pati na rin sa mga system ng pagbuo ng AC para sa pampublikong network at sa mga tahanan. Ang mga aplikasyon ay marami, ang presyo sa merkado ay lalong nakakaakit at nag-aambag sa napapanatiling pag-unlad na mahusay.

Dahil sa pag-unlad ng tecnology na ito ay naranasan nakita namin ito sa maraming mga aparato, halimbawa, ang ipinakita ko sa iyo ay nakuha mula sa isang murang flashlight na nai-save ko at ngayon ay may bagong paggamit.

Batayan ang prinsipyo. Ang isang ilaw ay inaasahan sa isang panel, nagdudulot ito ng isang pagkakaiba sa electrical potencial (boltahe) sa mga terminal nito. Kapag nakakonekta ang isang voltmeter madali itong ma-verify. Ang pagkakaiba-iba sa potensyal na ito ay responsable para sa sirkulasyon ng isang kasalukuyang kuryente kapag ang isang aparato ng consumer ay konektado, halimbawa, isang resistensya sa elektrisidad. Nakasalalay sa "impedance" ng circuit at mga katangian ng panel, magpapalipat-lipat ito ng higit pa o mas mababa sa kasalukuyang. Kaugnay sa kasalukuyang ito, isang boltahe na drop ang mararanasan sa mga terminal ng solar panel sa sandaling ang konsyumer ay konektado, ngunit kung ang impedance ay mananatiling pare-pareho, ang boltahe ay mananatiling pare-pareho hangga't ang mga katangian ng pag-iilaw din. Ang mga Voltmetter sa pangkalahatan ay may mataas na impedance kaya makakaapekto ang kaunting boltahe na sinusukat sa kanila. Ngunit ano ang mangyayari kung magbago ang pag-iilaw?, Ganoon din ang boltahe at ito ang variable na gagamitin namin.

Pagbubuod:

• Ang isang solar panel kapag iluminado ay nagpapakita ng isang boltahe sa mga terminal nito na masusukat sa isang voltmeter.

• Ang boltahe ay hindi nagbabago kung ang impedance ng circuit at ang mga katangian ng pag-iilaw ay pinananatiling pare-pareho (dapat nasa sensitibong spectrum ng panel para maganap ang photoelectric effect).

• Ang anumang pagbabago sa pag-iilaw ay hahantong sa isang pagkakaiba-iba sa boltahe, isang variable na gagamitin sa paglaon upang makuha ang tulin ng mga bagay sa mga eksperimento.

Batay sa mga nakaraang pag-uutos na maaaring mabuo ang sumusunod na ideya:

Ang inaasahang anino ng isang bagay, paglipat sa isang solar panel ay magdudulot ng isang pagbawas sa boltahe ng terminal nito. Ang oras na kinakailangan para sa pagbawas ay maaaring magamit upang makalkula ang average na bilis ng paggalaw ng bagay na iyon.

Hakbang 3: Paunang Eksperimento

Sa nakaraang video ang mga prinsipyo kung saan nakabatay ang dating ideya ay eksperimentong ipinapakita.

Ipinapakita ng imahe ang oras na ang pagkakaiba-iba ng boltahe ay tumagal kung saan ay naka-plot ng isang oscilloscope. Sa pamamagitan ng wastong pag-configure ng pag-andar ng pag-trigger maaari kang makakuha ng grap na kung saan masusukat namin ang lumipas na oras sa panahon ng pagkakaiba-iba. Sa demonstrasyon, ang pagkakaiba-iba ay humigit-kumulang na 29.60ms.

Sa totoo lang, ang blackboard draft sa eksperimento ay hindi isang point object, mayroon itong mga sukat. Ang kaliwang dulo ng pambura ay nagsisimulang ipalabas ang anino nito sa solar panel at dahil dito ay nagsisimulang bawasan ang boltahe sa isang minimum na halaga. Kapag ang eraser ay lumayo at ang panel ay nagsimulang matuklasan muli, isang pagtaas ng boltahe ang nakikita. Ang kabuuang oras na sinusukat ay tumutugma sa oras na kinakailangan para sa projection ng anino na maglakbay sa buong panel. Kung susukatin namin ang haba ng bagay (na dapat ay katumbas ng projection ng anino nito kung tumatagal kami ng ilang mga pag-aalaga) idinagdag namin ito sa haba ng aktibong zone ng panel at hinati ito sa pagitan ng oras na tumagal ang pagkakaiba-iba ng boltahe, pagkatapos makukuha natin ang average na bilis ng bagay na iyon. Kapag ang haba ng bagay upang masukat ang bilis nito ay mas mataas sa dami kaysa sa aktibong zone ng panel, ang panel ay maaaring isaalang-alang bilang isang point object nang hindi ipinakikilala ang isang kapansin-pansin na error sa mga sukat (nangangahulugan ito na hindi idaragdag ang haba nito sa haba ng object).

Gumawa tayo ng ilang mga kalkulasyon (tingnan ang larawan)

Hakbang 4: Upang Ilapat ang Paraan na Ito Ang Ilang Pag-iingat ay Dapat Dalhin Sa Account

• Ang solar panel ay dapat na naiilawan ng ilaw na mapagkukunan na ibinigay sa pang-eksperimentong disenyo, na iniiwasan hangga't maaari ang iba pang mga mapagkukunan ng ilaw na nakakaapekto dito.

• Ang mga light ray ay dapat na welga patayo sa ibabaw ng solar panel.

• Ang bagay ay dapat na proyekto ng isang mahusay na tinukoy na anino.

• Ang ibabaw ng panel at ang eroplano na naglalaman ng direksyon ng paggalaw ay dapat na parallel.

Hakbang 5: Isang Karaniwang Ehersisyo

Tukuyin ang bilis ng isang pagbagsak ng bola mula sa 1m taas, isaalang-alang ang inicial velocity cero.

Kung ang bola ay nahulog sa libreng pagkahulog napakasimple nito: tingnan ang larawan

Sa totoong kundisyon ang dating halaga ay maaaring mas mababa dahil sa pagkilos ng alitan sa hangin. Tukuyin natin ito nang eksperimento.

Hakbang 6: Disenyo, Konstruksyon at Pagpapatupad ng Eksperimento:

• Dumikit ang isang plastik na tubo sa aktibong lugar ng solar panel. • Mga bagong panghinang na humahantong sa mga terminal ng solar panel kaya ang mga maling contact ay maiiwasan.

• Lumikha ng isang suporta para sa pagpupulong ng solar panel-tube upang maaari itong hawakan nang pahalang.

• Maglagay ng isang flashlight o iba pang mapagkukunan ng ilaw sa isa pang suporta upang ang projection ng nilabas na ilaw ay tumama sa solar panel nang patayo.

• Suriin sa isang multimeter na kapag ang isang ilaw ay tumama sa solar panel, isang pare-parehong halaga ng boltahe na higit sa zero ang naitala.

• Ilagay ang pagpupulong ng solar panel-tube sa harap ng parol, na nag-iiwan ng isang mas malawak na clearance kaysa sa bagay na ang bilis mong nais masukat. Subukang panatilihin hangga't maaari ang mapagkukunan ng ilaw (flashlight) mula sa solar panel. Kung ang ilaw ng parol ay nilikha ng isang solong pinuno, mas mabuti.

• Sukatin mula sa gitna ng solar panel at paitaas ng distansya na isang metro at markahan ito sa isang pamalo, dingding o katulad.

• Ikonekta ang pagsisiyasat ng oscilloscope sa mga terminal ng solar panel, paggalang sa polarity.

• Itakda ang pagpipiliang TRIGGER nang tama sa oscilloscope, upang ang lahat ng pagkakaiba-iba ng boltahe ay maaaring maitala habang dumadaan ang anino sa panel. Sa aking kaso ang mga paghahati ng oras ay nasa 5ms at ang mga paghati ng boltahe sa sukat ay 500mv. Ang linya ng mga zero voltages ay kailangang ayusin pababa upang ang lahat ng pagkakaiba-iba ay magkasya. Ang trigger threshold ay inilagay sa ibaba lamang ng paunang pare-pareho na boltahe.

• Sukatin ang haba ng bagay at ng aktibong zone ng panel, idagdag ang mga ito at isulat ito para sa pagkalkula ng bilis.

• I-drop ang katawan mula sa taas ng 1m upang ang anino nito ay makagambala sa sinag ng ilaw na inaasahang ng parol.

• Sukatin ang oras ng pagkakaiba-iba ng boltahe gamit ang mga cursor ng oscilloscope sa sukat ng oras.

• Hatiin ang kabuuan ng haba na dating ginawa sa pagitan ng oras na sinusukat sa oscilloscope.

• Ihambing ang halaga sa mga pagkalkula ng panteorya at makarating sa mga konklusyon (isinasaalang-alang ang mga posibleng kadahilanan na nagpapakilala ng mga pagkakamali sa pagsukat).

Mga nakuha na resulta: tingnan ang larawan

Hakbang 7: Ilang Tala ng Eksperimento:

• Ang mga resulta na nakuha ay tila wasto sa pagsulat sa teorya.

• Ang bagay na napili para sa eksperimentong ito ay hindi perpekto, plano kong ulitin ito sa iba na maaaring mag-project ng isang mas mahusay na tinukoy na anino at simetriko upang maiwasan ang mga posibleng pag-ikot sa panahon ng taglagas.

• Mainam sana na iposisyon ang panel-tube at ang parol sa magkakahiwalay na mga mesa, naiwan ang isang libreng puwang pababa.

• Ang eksperimento ay dapat na paulit-ulit nang maraming beses, sinusubukan upang makontrol ang mga posibleng sanhi ng mga pagkakamali sa mga sukat at ang mga pamamaraan ng istatistika ay dapat gamitin upang makakuha ng mas maaasahang mga resulta.

Mga mungkahi ng mga materyales at instrumento para sa proyektong ito: Bagaman naniniwala ako na maaaring gumana ang anumang digital oscilloscope, light source at solar panel, narito ang mga ginagamit ko.

ATTEN OSCILLOSCOPE

SOLAR PANEL

TORCH

Ang lahat ng mga materyales at tool na ginamit sa aking mga proyekto ay maaaring mabili sa pamamagitan ng Ebay. Kung nag-click sa sumusunod na link at gumawa ng isang pagbili ikaw ay nag-aambag upang makakuha ng isang maliit na komisyon.

EBAY.com

Naghihintay ako para sa iyong mga komento, katanungan at mungkahi.

Salamat at makasabay sa aking mga susunod na proyekto.