Centro de Estudos Educativos de Ançã Ana Catarina Ferreira Nº361

Centro de Estudos Educativos de Ançã
Ana Catarina Ferreira
Nº361 10ºB
Física e Química A
2007/2008
APL1.2 – ENERGIA ELÉCTRICA FORNECIDA POR UM PAINEL FOTOVOLTAICO
Pretende-se instalar um painel fotovoltaico de modo a produzir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de um conjunto de electrodomésticos. Como proceder para
que o rendimento seja máximo?
Para começar a realizar a actividade, começamos por montar todo o circuito eléctrico, que vai
ser constituído por:






Painel fotovoltaico;
Resistência variável;
Amperímetro;
Voltímetro;
Fonte luminosa;
Fios de ligação.
Fig.: A experiência realizada pelos alunos do 10ºB na aula de física e química A
Depois de concluída a montagem do circuito, ligamos a fonte luminosa, neste caso foi uma
lâmpada de incandescência, e começamos a registar os valores numa tabela da Diferença de
Potencial (U), através do Voltímetro e os valores da Intensidade (I) através do Amperímetro,
tendo em conta as diferentes posições da resistência que utilizamos para valores de 1 a 10 e
também a inclinação do painel fotovoltaico, que foi de 0⁰ e de 33 ⁰.
Quando já colocámos todos os valores na tabela, começamos a efectuar os cálculos para a
Resistência (
) e para a Potência (
Tabela 1: Inclinação a 0⁰
).
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APL1.2 – ENERGIA ELÉCTRICA FORNECIDA POR UM PAINEL FOTOVOLTAICO
Posição da
Intensidade
Diferença de
Resistência
±0,01
Potencial
±0,25
1
0,01
1,4
0,01
140,00
2
0,02
1,5
75,00
0,03
3
0,03
1,4
46,67
0,04
4
0,04
1,35
33,75
0,05
5
0,05
1,3
26,00
0,07
6
0,06
1,2
20,00
0,07
7
0,07
1,15
16,43
0,08
8
0,08
1,0
12,50
0,08
9
0,09
0,9
10,00
0,08
10
0,11
0
0,00
0,00
Tabela 2: Inclinação a 33⁰
Posição da
Resistência
Intensidade
±0,01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
Diferença de
Potencial
±0,25
1,5
1,5
1,5
1,5
1,4
1,3
1,3
1,2
1,1
0,3
0,05
150,00
75,00
50,00
37,50
28,00
21,67
18,57
15,00
12,22
3,00
0,45
Nota: para calcular a inclinação do painel fotovoltaico utiliza-se uma régua e usa-se a
expressão:
, sendo co= 4,7 e h=8,5,
.
Através de cálculos feitos para a resistência e para a potencia originam-se 2 gráficos.
0,02
0,03
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,10
0,03
0,01
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Os gráficos que traduzem estas tabelas
são:
gráfico em função da tabela 1
Gráfico em função da tabela 2.
Com estes gráficos pode-se concluir que para aumentar o rendimento do painel fotovoltaico
deve-se colocar o painel para que a radiação bata o mais perpendicularmente possível.
Para optimizar o processo deve colocar-se uma resistência no circuito.
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Comparando os dois gráficos a potência é mais elevada quando o painel está exposto a
radiações perpendiculares, embora como no decorrer do processo decorreram vários erros, de
entre os quais estar um dia sem sol, e a luz eléctrica ter faltado várias vezes, dando origem a
que os semicondutores presentes no interior do painel arrefecessem, dificultando os registos
da Intensidade e da Diferença de Potencial uma vez que não estavam a uma temperatura
ideal.
Curiosidade:
Um painel fotovoltaico é constituído por átomos de silício, estes quando são excitados sobem
para um nível energético superior indo para um pólo positivo, dando assim origem à corrente
eléctrica.