Springen naar inhoud

[natuurkunde] PWS Verschillende afstand energiebron


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 09:59

Wij moesten voor ons profielwerkstuk over zonne-energie met een zonne-cel werken en als lichtbron gebruikte wij een 500W lamp. En we wilde het rendement berekenen van de zonne-cel en daarvoor moesten we dus ook de energie weten die op de zonnecel vanaf de lamp kwam.

Wij wilde de lamp vanaf 0,5 meter hangen alleen zaten we met het probleem dat onze lichtsensor niet verder ging dan 200 lux bij een halve meter zat deze al gelijk bij de 200 lux, dus hebben we hem op een afstand van 2,4 meter gehangen waarmee we op een vermogen van 61,6W uit kwamen met de formule:

I=P/4*pie*r≤

we hadden 140 lux omgerekend naar lichtintensiteit door 140 * 0,0068 = 0,8512 te doen. Hoe krijgen wij nou het aantal lux of lichtintensiteit op een afstand van 0,5 meter?

En het oppervlak van de zonnecel is 100 cm≤ hoe bereken je dan precies het rendement?

Alvast bedankt!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Sybke

    Sybke


  • >250 berichten
  • 599 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 10:41

Je moet ook nog weten bij welke belastingsweerstand je het grootste vermogen uit je zonnecel krijgt.

Verder, als je een bouwlamp van 500 Watt met een reflecterend armatuur neemt dan kun je niet zomaar I = P/(4 :roll: r2) toepassen.

#3

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 11:01

Ja het aantal ohm weten we niet precies maar de piek van ons vermogen was 0,33 * 0,33 = 0,1089 W

Je bedoelt dat die formule niet kan omdat er ook licht wordt teruggekaatst of begrijp ik dat verkeerd? Kan je die formule wel gebruiken als je daar geen rekening mee houdt?

Alvast bedankt

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2006 - 11:15

Om te beginnen zal een 500 W bouwlamp geen 500 W lichtenergie leveren. Die 500 W is het elektrisch vermogen. De lamp zelf heeft dus al een rendement.

Dat rendement wordt gebruikt om rondom te stralen. Een deel gaat rechtstreeks naar je lichtmeter, een deel via/via. Het is daarom moeilijk voorspelbaar hoeveel er in welke richting uiteindelijk het armatuur verlaat, en de spiegels van bouwlampen zijn zeker niet zo perfect dat je, wanneer je je een halve bol indenkt onder het armatuur, met het armatuur in het middelpunt van die bol, dat je dan op je boloppervlak overal even veel licht zal ontvangen.

Heb je eenmaal een geldige meting op een bepaalde afstand r in een bepaalde richting vanaf de lamp, dan kun je wel met behulp van die formule de intensiteit uitrekenen voor alle andere mogelijke r's in dezelfde richting .

M.a.w., vergelijkende berekeningen kun je dus wel maken, absolute berekeningen kun je met deze gegevens niet maken.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 11:25

Dat reflecterend armatuur hoeven wij niet te betrekken in ons onderzoek, het gaat ons erom hoe we vanuit de gegevens 140 lux op 2.4 meter, het aantal lux op 0,5 meter kunnen berekenen. Dus een vergelijkende berekening, is dit mogelijk? Zo ja, hoe?

En hoe bereken je dan het rendement, als je dit berekent hebt en weet dat de zonnecel een oppervlakte van 100 cm≤ heeft en zijn vermogenspiek op 0,8512 W/m≤ ligt?

Alvast bedankt

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2006 - 11:31

die 140 lux als geldige meting beschouwend:

I(2,4)= 140= Ibron/4 :roll: (2,4)2
hieruit volgt I bron.

I(x) = Ibron /4 :P (x)2

logisch..... :P

maar wel indezelfde richting vanaf de bron, verder opzij reflecteert de boel anders en is je oorspronkeleijke meting niet meer geldig: niet overal is I = 140 lux op 2,4 m.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 18:49

Als ik dit zo doorreken met een oppervlakte van 100 cm≤ kom ik op een vermogen van 0,616W en op een rendement van bijna 18 %. Ik kwam hier eerder ook al op uit alleen toen een heel foutieve manier gebruikt van rekenen. Mijn leraar zegt dat dit aantal niet kan kloppen..sorry maar ik snap er nog steeds niet veel van

#8

Sybke

    Sybke


  • >250 berichten
  • 599 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 19:15

Ja het aantal ohm weten we niet precies maar de piek van ons vermogen was 0,33 * 0,33 = 0,1089 W

Wat zijn die 0,33 en 0,33?

Hou je er ook rekening mee dat een zonnecel ook op straling werkt die niet zichbaar is voor het oog, en dus niet met een luxmeter gemeten kan worden?

#9

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2006 - 19:24

Als het goed is, is dat zijn vermogenspiek. Want zonnecellen hebben toch bij een bepaalde waarde van U en I hun grootste vermogen? En als je 0,33 * 0,33 doet krijg je 0,1089W (U=0,33 en I=0,33 op een bepaald punt) wat door de zonnecel is omgezet.
Nee daar houden wij geen rekening mee, want ik zou niet weten hoe we dat ooit anders zouden uit kunnen rekenen. Dus daarom gaan we van alleen de lamp uit en de leraar is het hiermee eens.

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2006 - 20:54

Een zonnecel levert over een breed werkgebied een constante spanning die binnen dat gebied geen relatie meer heeft met de lichtintensiteit. Aleen de stroomsterkte neemt nog toe met toenemende instraling.

Wat mij verbaast is dat je praat over zonnecellen met een vermogenspiek van 0,8 W/m≤. Dat lijkt me zů zielig weinig dat je er nooit een autootje mee door AustraliŽ kan laten rijden, laat staan met snelheden tegenaan de 100 km/h. Hier můet een fout zitten, ůf in je gegevens, ůf in mijn begrip van wat jij vermogenspiek noemt.

140 lux op 2,4 m afstand:
opp bestraalde bol is 4 :P r≤. 4 :roll: is constant, r≤ verandert naar 0,5 m
2,4≤= 5,76
0,5≤= 0,25.
op 0,5 m afstand van de lamp zou je dus (5,76/0,5) x 140 lux = 1,6.10≥ lux moeten meten.

EDIT>>>>>>>>>>>
overigens hoort dit toch gewoon onder klassieke natuurkunde?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2006 - 21:37

Van een beetje zonnecel mag je toch wel ruim 100 W/m≤ verwachten (in de volle zomerzon dan toch, niet 's nachts natuurlijk...... :roll: )
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#12

Davidsone

    Davidsone


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2006 - 08:12

Ja de zonnecel is vrij goedkoop en niet echt van goede kwaliteit. Ook is hij maar 10 bij 10 cm. Met vermogenspiek bedoel ik het meeste vermogen wat je uit de zonnecel haalt bij een bepaalde weerstand. Deze waarde hebben we bepaald met schuifweerstanden. En toen kwamen we op een stroomsterkte van 0,33 bij een spanning van 0,33 waaruit volgt 0,1089 W.

Om even de berekening te maken:
1,6.10≥ = 9,728 W/m≤
De lamp zendt dus een vermogen uit van 9,728 * 4 * pi *(0,5≤) = 31 W
Maar de zonnecel is maar 100 cm≤ dus 9,728.10^-2 * 31 = 3,02 W
Het rendement van de zonnecel is dan 0,1089/3,02 * 100% = 3,6%

Klopt dit met de gegevens of heb ik een fout gemaakt?

Alvast bedankt

#13

Dr. Who?

    Dr. Who?


  • >250 berichten
  • 305 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2006 - 09:31

De lamp zendt dus een vermogen uit van 9,728 * 4 * pi *(0,5≤) = 31 W

Klopt dit met de gegevens of heb ik een fout gemaakt?

Alvast bedankt


De eenheden in die berekening lijken niet te kloppen. :roll:

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 juni 2006 - 17:53

ik kom voor 140 lux van 550 nm maar op een watt of 0,2 per m≤.
http://jumk.de/calc/...gssterkte.shtml
Eigenlijk is dat, nader beschouwd, maar heel weinig, om niet te zeggen bijna stikkedonker (was me eerder helaas nog niet opgevallen). Moeten we niet over klux (kilolux) praten?
Nou is je celletje maar 0,01 m≤ groot, dus ontvangt het ca 0,002 W. Dat kan dus niet als jij zegt er ongeveer 0,1 W uit te halen.

In de voorgaande berichten is er van alles door elkaar gegooid: diverse afstanden, gemeten voltages en amperes waarvan nou de vraag is waar ze bij horen, elektrisch vermogen van een lamp wat er niet toe doet omdat het geen lichtvermogen is, luxen die waarschijnlijk kiloluxen moeten zijn (of je kunt beter een nieuwe bouwlamp kopen :P ), kortom, een zootje.

kun je het nog eens even allemaal kort en gesorteerd op een rijtje zetten voordat we verder in de war raken? :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures