Física Experimental - Energia solar - Conjunto conversão da energia com bateria solar de 5 W - EQ208D Índice Remissivo ........................................................................................................................................................................................................ 3 Abertura .................................................................................................................................. 4 Guarantee / Garantia.............................................................................................................. 5 Certificado de Garantia Internacional ............................................................................................................................................. 5 As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “199…” são destinadas ao professor. .............................................................................................................................................................................. 5 International Certificate of Guarantee .......................................................................................................................................... 5 All of the basic instructions identifies by numbers beginning with "199 . . . " are meant for use by teachers. .................................... 5 PCN .......................................................................................................................................... 5 Os produtos Cidepe são adequados aos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN .................................................................... 5 1992.242 ................................................................................................................................... 6 Conheça o conjunto conversão da energia com bateria solar de 5 W. ............................................................................................ 6 • A função do conjunto. .................................................................................................................................................................. 7 1992.047_02 ............................................................................................................................. 8 Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados O carro elétrico acoplável ao painel solar. ........................................................................................................................................ 8 • O que é e para que serve o carro elétrico acoplável ao painel. ...................................................................................................... 8 1992.047_03 ............................................................................................................................. 9 O painel solar fotovoltaico, 5 W. ........................................................................................................................................................ 9 • Características elétricas. ............................................................................................................................................................... 9 • A bateria solar. .............................................................................................................................................................................. 9 • A célula fotovoltaica. .................................................................................................................................................................... 9 • Para que serve o painel solar fotovoltaico. ................................................................................................................................... 9 1992.148 ................................................................................................................................. 10 O motor elétrico CC, com disco de Newton. ................................................................................................................................... 10 • Caso de utilização do motor elétrico com o painel solar. ........................................................................................................... 10 1992.215 ................................................................................................................................. 11 Conheça o acumulador de energia elétrica para bateria solar. ..................................................................................................... 11 • Características elétricas. ............................................................................................................................................................. 11 1992.215A .............................................................................................................................. 12 A associação do acumulador de energia elétrica ao painel solar. .................................................................................................. 12 • A conexão do acumulador ao painel solar sem multímetro. ....................................................................................................... 12 • A conexão do acumulador ao painel solar com multímetro. ....................................................................................................... 12 1992.048_05 ........................................................................................................................... 13 O conversor de energia solar conhecido por célula fotovoltaica. .................................................................................................. 13 • A junção semicondutora NP. ....................................................................................................................................................... 13 • O semicondutor do tipo N. .................................................................................................................................................... 13 • O semicondutor do tipo P. ..................................................................................................................................................... 13 • A ddp entre os terminais da célula. ............................................................................................................................................. 13 • A corrente elétrica produzida depende da quantidade de luz incidente. ..................................................................................... 13 • Os tipos de células fotovoltaicas. ............................................................................................................................................... 13 • O silício monocristalino........................................................................................................................................................ 13 • O silício amorfo. ................................................................................................................................................................... 14 • O silício policristalino. ......................................................................................................................................................... 14 1992.032A_2 .......................................................................................................................... 15 A montagem do conjunto fotovoltaico para conversão da energia solar (1). ............................................................................... 15 • Como fazer as conexões elétricas. .............................................................................................................................................. 15 • O posicionamento do iluminador sobre o painel. ....................................................................................................................... 16 1992.032A_3 .......................................................................................................................... 17 A montagem do conjunto conversão da energia solar em elétrica com reostato (5W). .............................................................. 17 • Como fazer as conexões elétricas. .............................................................................................................................................. 17 1992.032A_4 .......................................................................................................................... 19 A conversão da energia luminosa em energia elétrica. .................................................................................................................. 19 • A energia solar fotovoltaica. ....................................................................................................................................................... 19 1 Física Experimental - Energia solar - Conjunto conversão da energia com bateria solar de 5 W - EQ208D • O efeito fotovoltaico. .................................................................................................................................................................. 19 • Becquerel, Alexandre Edmond. ............................................................................................................................................ 19 • A célula fotovoltaica. .................................................................................................................................................................. 19 A conversão de energia elétrica em energia mecânica. .................................................................................................................. 19 • Uma amostra de dados. ............................................................................................................................................................... 19 • A curva de rendimento da célula fotovoltaica submetida à luz solar. ......................................................................................... 20 • A curva de rendimento da célula fotovoltaica submetida a luz de uma lâmpada incandescente. ............................................... 20 Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados 1082.052 ................................................................................................................................. 22 A sensibilidade e a incerteza dos instrumentos elétricos básicos. ................................................................................................. 22 • O ato de medir (medição) sempre provoca uma perturbação na grandeza avaliada. .................................................................. 22 • O sistema de quadro móvel (galvanômetro D’Arsonval). .......................................................................................................... 22 • Como funciona o instrumento D’Arsonval. ............................................................................................................................... 22 O instrumento amperímetro. ........................................................................................................................................................... 23 O instrumento voltímetro. ................................................................................................................................................................ 23 • A sensibilidade de um instrumento de medida elétrica. ............................................................................................................. 23 • O voltímetro de múltiplas escalas. .............................................................................................................................................. 23 • O amperímetros de múltiplas escalas. ......................................................................................................................................... 23 • Como fazer a mudança de escala num medidor de múltiplas escalas. ........................................................................................ 24 A incerteza de um instrumento de medida elétrica. ....................................................................................................................... 24 • A incerteza absoluta. ................................................................................................................................................................... 24 • Como amenizar algumas destas causas. ................................................................................................................................ 24 • A verificação do “zero” do instrumento. ............................................................................................................................... 24 • A incerteza relativa (ou percentual). ........................................................................................................................................... 24 • A incerteza máxima (total). ......................................................................................................................................................... 24 A classe dos instrumentos. ................................................................................................................................................................ 24 O instrumento ohmímetro. ............................................................................................................................................................... 25 O instrumento multiteste (multímetro). .......................................................................................................................................... 25 1062.006_2 ............................................................................................................................. 26 Alguns fatores que influenciam no rendimento do painel solar fotovoltaico (1). ........................................................................ 26 • A conversão de energia luminosa em elétrica. ............................................................................................................................ 26 • A conversão de energia elétrica em mecânica. ............................................................................................................................ 26 • A transmitância da energia luminosa. ......................................................................................................................................... 27 • A iluminância ou iluminamento do fluxo luminoso. .................................................................................................................. 27 1062.006_3 ............................................................................................................................. 28 Alguns fatores que influenciam no rendimento do painel solar fotovoltaico (2). ........................................................................ 28 • A conversão de energia luminosa em elétrica. ............................................................................................................................ 28 • A conversão de energia elétrica em mecânica. ............................................................................................................................ 28 1062.007 ................................................................................................................................. 30 A análise do rendimento de um painel solar fotovoltaico. ............................................................................................................. 30 1082.077 ................................................................................................................................. 33 O circuito painel solar, acumulador de energia elétrica e carga, as vantagens do acumulador de energia elétrica. ................ 33 1082.078 ................................................................................................................................. 35 Medindo a variação da ddp sobre o acumulador de energia elétrica associado ao painel solar. ............................................... 35 2 Física Experimental - Energia solar - Conjunto conversão da energia com bateria solar de 5 W - EQ208D incerteza relativa (ou percentual) instrumento D’Arsonval 22 Índice Remissivo A absorção da luz 19 acumulador de energia elétrica 11, 33, 35 acumulador ligado 35 Alexandre Edmond Becquerel 19 amperímetro 22, 23 amperímetros de múltiplas escalas 23 associação do acumulador de energia elétrica ao pa J junção semicondutora 13 junção semicondutora NP 13 L 12 lacunas 13 lei de Ohm 23 luz 28 B M banco de baterias 11 banco de baterias com regulador limitador 33 bateria solar 9 Becquerel, Alexandre Edmond 19 matéria-prima básica das células 13 medidores digitais 22 medir (medição) 22 motor elétrico 28 mudança de escala num multiteste 24 multiteste (multímetro) 24, 25 C Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados 24 célula fotovoltaica 9, 13, 19 células solares operam mesmo sob céu nublado 13 classe de instrumentos 24 conexão do acumulador ao painel solar com multímet 12 conexão do acumulador ao painel solar sem multímet 12 conversão da energia luminosa em energia elétrica 19 conversão de energia 28 conversão de energia elétrica em mecânica 19, 26, 28 conversão de energia luminosa em elétrica 26, 28 conversão direta da luz em eletricidade 19, 26, 30 curva de rendimento da célula fotovoltaica submeti 20 O ohmímetro 25 P potência desenvolvida pela célula fotovoltaica 19 princípios do eletromagnetismo 19 R rendimento da célula solar 13 rendimento do painel solar 9 rendimento máximo num painel solar 9 D S ddp entre os terminais da célula 13 ddp produzida pela absorção da luz 19 ddp sobre o acumulador de energia elétrica 35 ddp sobre o acumulador enquanto carregado 35 dispositivos de medida analógicos 22 seletividade 7 semicondutor 19 semicondutor do tipo N 13 semicondutor do tipo P 13 sensibilidade 22 sensibilidade do instrumento de medida 23 sensibilidade do medidor de corrente 25 silício 13 silício amorfo 14 silício monocristalino 13 silício policristalino 14 sistema de quadro móvel (galvanômetro D’Arsonval) E efeito fotovoltaico 7, 9, 19, 26 eletricidade 28 eletromagnetismo 28 energia elétrica 7 energia luminosa 7 energia mecânica 7 energia solar 28, 30 energia solar fotovoltaica 19, 26 espectro da radiação 7 F fótons 13 fotovoltaica 22 T transformação da energia elétrica em mecânica 9 transformação da energia luminosa em elétrica 9 transformações energéticas 7, 9, 33 transmitância 26, 27 V 28, 30 vantagem do emprego do acumulador de energia 34 voltímetro 23 voltímetro de múltiplas escalas 23 G galvanômetro 22 galvanômetro D’Arsonval 22 I iluminamento 26, 27, 31 iluminância ou iluminamento incerteza 22, 24 incerteza absoluta 24 incerteza máxima (total) 24 27, 31 3