Ćwiczenie nr 2	Temat ćwiczenia: Ogniwo paliwowe metanolowo-powietrzne			Sprawozdanie
Nr zespołu:	Wydział, rok, grupa:			Data:
Nazwisko i imię	Ocena
		Teoria	Wykonanie ćwiczenia	Końcowa z ćwiczenia
Krzysztof Pastuszka
Marcin Jurek
Łukasz Sarzyński

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej oraz zależności mocy od prądu dla dwóch ogniw paliwowych metanolowo-powietrznych. Następnie należało wyznaczyć wartość mocy N_S potrzebnej do obracania kołem modelu.

2. Charakterystyki U = f( I ) oraz N = f( I ):

Ogniwo 1 (wbudowane w model samochodu)

Opór[Ω]	Napięcie U [mV]	Natężenie prądu I [mA]	Moc ogniwa No [μW]
∞	0,515	0	0
100000	0,508	0,00508	2,58
5000	0,505	0,101	51,01
1000	0,49	0,49	240,10
750	0,478	0,637333	304,65
500	0,45	0,9	405,00
300	0,405	1,35	546,75
200	0,375	1,875	703,13
100	0,331	3,31	1095,61
70	0,306	4,371429	1337,66
50	0,281	5,62	1579,22
30	0,24	8	1920,00
20	0,206	10,3	2121,80
10	0,147	14,7	2160,90
9	0,138	15,33333	2116,00
8	0,129	16,125	2080,13
7	0,119	17	2023,00
6	0,108	18	1944,00
5	0,095	19	1805,00
4	0,081	20,25	1640,25
3	0,066	22	1452,00
2	0,048	24	1152,00
1	0,027	27	729,00
	Us=0,260 V

Ogniwo 2

Opór[Ω]	Napięcie U [mV]	Natężenie prądu I [mA]	Moc ogniwa No [μW]
∞	0,641	0	0
100000	0,635	0,0064	4,03
5000	0,632	0,1264	79,88
1000	0,61	0,6100	372,10
750	0,607	0,8093	491,27
500	0,596	1,1920	710,43
300	0,577	1,9233	1109,76
200	0,555	2,7750	1540,13
100	0,485	4,8500	2352,25
70	0,435	6,2143	2703,21
50	0,39	7,8000	3042,00
30	0,333	11,1000	3696,30
20	0,277	13,8500	3836,45
10	0,195	19,5000	3802,50
9	0,181	20,1111	3640,11
8	0,169	21,1250	3570,13
7	0,157	22,4286	3521,29
6	0,142	23,6667	3360,67
5	0,126	25,2000	3175,20
4	0,109	27,2500	2970,25
3	0,088	29,3333	2581,33
2	0,065	32,5000	2112,50
1	0,037	37,0000	1369,00
	Us=0,394 V

Dla napięcia kręcących się kół modelu U_S = 0,0260 V natężenie prądu płynącego przez silnik wynosi I_S = 0,0065 A, a odczytana wartość mocy potrzebnej do obracania kołem modelu

N_S = 0,001750 W.

3. Wnioski:

Otrzymana zależność prądowo-napięciowa dla ogniwa polimerowego metanolowo-powietrznego jest funkcją malejącą. Początkowo dla małych zmian prądu obserwujemy duże zmiany napięcia. Od wartości prądu odpowiadającej napięciu silnika charakterystyka zaczyna przypominać w pewnym przybliżeniu linię prostą.

Charakterystyka mocy N = f(I) przypomina parabolę funkcji kwadratowej o ujemnym współczynniku a. Po osiągnięciu maksimum wartość mocy spada.

Teoretyczne napięcie ogniwa, (przy którym zachodzi elektroliza) dla badanego ogniwa wynosi 1,21 V. W naszych pomiarach uzyskaliśmy napięcie U = 0,515 V dla ogniwa 1 i 0,641 dla ogniwa 2, a więc napięcie to jest znacznie niższe od napięcia teoretycznego. Obniżenie napięcia ogniwa spowodowane może być przenikaniem paliwa przez membranę do katody ogniwa, wiąże się to także ze zmniejszeniem sprawności faradajowskiej.

1

---