POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

LABORATORIUM INSTALACJI I OŚWIETLENIA ELEKTRYCZNEGO

Temat: Badanie ogniwa fotoelektrycznego

Ćwiczenie wykonali: Szyszkiewicz Andrzej Data wykonania:

Stachyra Tomasz 27.03.98

Wołoszyn Sławomir

Układ do badania ogniwa fotoelektrycznego

Wszystkie pomiary dokonywane będą w poniższym układzie

1.Badanie zależności. prądu fotoelektrycznego od natężenia oświetlenia na ogniwie dla różnych oporności zewnętrznych obwodu ogniwa .

		wzorcowe żródłó światła: żarówka : F=1213 lm , P=100W miliamperomierz Ra=36 Ω Ca=0,005 mA/dz
				Rb=250 Ω Rs=164 Ω Rz=200 Ω		Rb=1250 Ω Rs=1964 Ω Rz=1000 Ω		Rb=6250 Ω Rs=4964 Ω Rz=6000 Ω
E	r	α	I	α	I	α	I
lx	m	dz	mA	dz	mA	dz	mA
20	2,1969009	1,5	0,0075	1	0,005	0,5	0,0025
30	1,7937621	2	0,01	1,5	0,0075	1	0,005
40	1,5534435	3	0,015	2	0,01	1,3	0,0065
50	1,3894421	4	0,02	2,5	0,0125	1,5	0,0075
60	1,2683813	5	0,025	3	0,015	1,8	0,009
70	1,1742929	5,5	0,0275	3,5	0,0175	2	0,01
80	1,0984505	6	0,03	4	0,02	2,1	0,0105
90	1,035629	6,5	0,0325	4,5	0,0225	2,5	0,0125
100	0,982484	8	0,04	4,5	0,0225	2,8	0,014
200	0,6947211	15	0,075	7,5	0,0375	4	0,02
300	0,5672374	21	0,105	9	0,045	5	0,025
400	0,491242	26,5	0,1325	11	0,055	5,5	0,0275
500	0,4393802	31	0,155	12	0,06	6	0,03
600	0,4010974	36	0,18	13,5	0,0675	6,1	0,0305
700	0,371344	39,5	0,1975	14	0,07	6,5	0,0325
800	0,3473605	42,5	0,2125	15	0,075	6,5	0,0325
900	0,3274947	46	0,23	15,5	0,0775	7	0,035
1000	0,3106887	49,5	0,2475	16	0,08	7,5	0,0375

Wzory i przykłady obliczeń:

Ca=0,75/150=0,005 mA/dz

Ra=27/0,75=36Ω

n=5 ,Np.: Rz=200 Ω

Rs=Rz-Ra=200-36=164

I=α*Ca=1,5*0,005=0,0075 mA

Zależność natężenia oświetlenia od prądu fotoogniwa dla różnych rezystancji wewnętrznych (Rz)

2. Badanie zależności prądu fotoelektrycznego od kąta padania światła na powierzchnię ogniwa.

Wzorzec światłości żarówka ϕ=1213 lm , P=100 W, Ca=0,005mA/dz ,Rz=200Ω, r=0,44 m Rb=250 Ω , Rs=164 Ω
Kąt padania światła	Bez nasadki korekcyjnej			Z nasadką korekcyjną
		α	I	I / Iα=0	α	I	I / Iα=0
		dz	mA	---	dz	mA	---
-90	0	0	0	0	0	0
-80	0,5	0,0025	0,012658	1	0,005	0,090909
-70	10	0,05	0,253165	3	0,015	0,272727
-60	19	0,095	0,481013	5	0,025	0,454545
-50	25	0,125	0,632911	7	0,035	0,636364
-40	30	0,15	0,759494	8	0,04	0,727273
-30	35	0,175	0,886076	9	0,045	0,818182
-20	37	0,185	0,936709	10,5	0,0525	0,954545
-10	39	0,195	0,987342	11	0,055	1
0	39,5	0,1975	1	11	0,055	1
10	39	0,195	0,987342	11	0,055	1
20	37,5	0,1875	0,949367	11	0,055	1
30	34	0,17	0,860759	11	0,055	1
40	29	0,145	0,734177	10	0,05	0,909091
50	22	0,11	0,556962	8	0,04	0,727273
60	16	0,08	0,405063	6	0,03	0,545455
70	5	0,025	0,126582	5	0,025	0,454545
80	0,5	0,0025	0,012658	3	0,015	0,272727
90	0	0	0	0,5	0,0025	0,045455

Wzory i przykłady obliczeń:

Zależność α=f(I / I_α=0)

Wnioski: W powyższym ćwiczeniu badaliśmy ogniwo selenowe.W pierwszym punkcie badaliśmy zależność prądu fotoelektrycznego od natężenia oświetlenia dla różnych wartości rezystancji wewnętrznej. Jak wynika z charakterystyki wraz ze wzrostem rezystancji wewnętrznej (Rz) maleje prąd ogniwa przy takim samym natężeniu oświetlenia

W drugim punkcie badaliśmy zależność prądu ogniwa od kąta padania światła. Największa wartość prądu występuje przy kącie padania

światła prostopadłym do ogniwa i zmniejsza się wraz ze wzrostem kąta. Pomiarów dokonywaliśmy dla układu z nasadką i bez nasadki korekcyjnej. W przypadku z nasadką korekcyjną wartość prądu jest mniejsza oraz występuje mniejsza zależność I/I_α=0 od kąta ustawienia przesłony spowodowane to jest tym iż przesłona rozprasza światło.

---