4. uzdevums
Spriegums uz Saules baterijas poliem atkarībā no ķēdē plūstošās strāvas stipruma.Foto: Inese Dudareva
|
Saules baterijas izmanto, lai Saules starojuma enerģiju pārvērstu elektriskajā enerģijā. Nemainīgā apgaismojumā spriegums uz saules baterijas poliem ir atkarīgs no ķēdē plūstošās strāvas stipruma. Grafikā redzams kādas saules baterijas polu spriegums atkarībā no strāvas stipruma, ja apgaismojums ir 1 kW/m2. Aprēķini:
- saules baterijas jaudu 1 kW/m2
lielā apgaismojumā, kad spriegums uz baterijas poliem ir 10 V;
- procesa lietderības koeficientu, ja apgaismotās saules baterijas šūnas laukums ir taisnstūris, kura malu garumi ir 6 × 8 cm un spriegums uz saules baterijas poliem 10 V.
Atrisinājums
Elektriskās strāvas jaudu var aprēķināt, izmantojot formulu
P = IU,
kur
I – strāvas stiprums, U – spriegums.
Tālāk
Ķēdē plūstošās strāvas stiprumu, kad spriegums uz saules baterijas poliem ir 10
V, nolasa no grafika.
Ja U = 10 V, tad I = 0,12 A.
Tālāk
Saules baterijas jauda ir P = IU = 0,12 · 10 = 1,2 W.
Tālāk
Procesa lietderības koeficientu var noteikt, ja zināms, cik lielu daļu kopējā apgaismojuma veido vienas saules baterijas šūnas apgaismojums.
Tālāk
Saules baterijas šūnas laukums ir
S = a · b = 6 · 8 = 48 cm2 = 4,8 · 10–3
m2.
Tālāk
Saules baterijas šūnas jauda, kad spriegums uz baterijas poliem ir 10 V, ir
P = 1,2 W = 1,2 · 10–3
kW.
Tālāk
Vienas saules baterijas šūnas apgaismojums ir
= 0,25 kW/m2
Tālāk
Procesa lietderības koeficients 
= 25%
Tālāk
Atbilde
Saules baterijas jauda ir 1,2 W. Procesa lietderības koeficients ir 25 %.