Quyosh paneli soyani kuzatuvchi sifatida: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Mexanik harakatni tasvirlash uchun fizika va boshqa fanlarda ishlatiladigan asosiy kattalik - bu tezlik. Buni o'lchash eksperimental sinflarda takrorlanuvchi faoliyat bo'lib kelgan. Shogirdlarim bilan ba'zi narsalarning harakatini o'rganish uchun men odatda videokamera va TRACKER dasturidan foydalanaman. Biz boshdan kechirgan qiyinchiliklardan biri: video kadrlarda nisbatan yuqori tezlikda harakatlanadigan ob'ektlar xiralashgan bo'lib ko'rinadi, bu esa dasturiy ta'minot yordamida o'lchovlarda noaniqliklarni keltirib chiqaradi. Ob'ektlarni nisbatan yuqori tezlikda o'rganishning eng keng tarqalgan usullari va asboblari DOPPLER effektiga va xronograf bilan birlashtirilgan optik sensorlarga asoslangan.

Hozirgi yo'riqnomada men quyosh batareyasi va osiloskop yordamida ob'ektning o'rtacha tezligini o'lchash uchun muqobil eksperimental usulga murojaat qilaman. U fizika (klassik mexanika) fanining laboratoriya darslarida, xususan, "Tarjimaning mexanik harakati kinematikasi" mavzusida qo'llaniladi. Tavsiya etilgan usul va uning eksperimental qo'llanilishi bitiruvchilar va bitiruvchilar uchun fizika fanidan boshqa eksperimental topshiriqlarda kuchli qo'llaniladi. Ehtimol, bu mazmun o'rganiladigan boshqa fan kurslarida ham qo'llanilishi mumkin.

Agar siz nazariy asoslarni qisqartirishni va to'g'ridan -to'g'ri eksperimental qurilmalar konstruktsiyasiga o'tishni xohlasangiz, o'lchovlarni qanday bajarish kerak, kerakli materiallar va mening dizaynim tasvirlari, iltimos, to'g'ridan -to'g'ri 6 -bosqichga o'ting.

1 -qadam: Ba'zi nazariyalar:

"Tezlik" ma'lum vaqt oralig'ida ob'ekt tomonidan bosib o'tgan masofa deb nomlanadi. Tezlik - bu skalyar miqdor, ya'ni tezlik vektorining kattaligi, shuningdek, pozitsiyaning o'zgarishi sodir bo'ladigan yo'nalishni talab qiladi. Biz tezlikni o'lchash uchun "QILISHSIZ" da gaplashamiz, lekin biz o'rtacha tezlikni o'lchaymiz.

2 -qadam: Quyosh paneli yordamida tezlikni o'lchash?

Quyosh panellari - fotoelektr effekti printsipi asosida ishlaydigan va asosiy vazifasi elektr tokini ular ishlatadigan davralarda aylantirishdir. Masalan, quyosh panellari soatlarning ayrim turlarini ishlatish uchun, har xil turdagi batareyalarni zaryad qilishda, shuningdek umumiy tarmoq uchun AC va uylarda. Ilovalar juda ko'p, uning bozordagi narxi tobora jozibador bo'lib, barqaror rivojlanishga hissa qo'shmoqda.

Ushbu texnologiya rivojlanganligi tufayli biz uni ko'plab qurilmalarda topamiz, masalan, men ko'rsatganim, men saqlagan arzon chirog'dan olingan va endi u yangi ishlatilgan.

Printsip asosiy hisoblanadi. Yorug'lik panelga chiqarilganda, uning terminallarida elektr potentsialida (kuchlanish) farq paydo bo'ladi. Agar voltmetr ulangan bo'lsa, buni tekshirish oson. Bu potentsial farq iste'molchi qurilmasi, masalan, elektr qarshiligi ulanganda, elektr tokining aylanishi uchun javobgardir. Devrenning "empedansi" va panelning xususiyatlariga qarab, u ko'proq yoki kamroq tokni aylantiradi. Bu tok bilan bog'liq holda, iste'molchi ulangandan so'ng, quyosh panelining terminallarida kuchlanish pasayishi kuzatiladi, lekin agar impedans doimiy bo'lib qolsa, yorug'lik xarakteristikalari bo'lguncha kuchlanish ham saqlanib qoladi. Voltmetrlarning odatda yuqori empedansi bor, shuning uchun ular o'lchanadigan kuchlanishga juda kam ta'sir qiladi. Ammo agar yorug'lik o'zgarsa nima bo'ladi?, Shuning uchun kuchlanish o'zgaradi va bu biz ishlatadigan o'zgaruvchidir.

Xulosa:

• Yoritilganda quyosh paneli uning terminallarida voltmetr bilan o'lchash mumkin bo'lgan kuchlanishni ko'rsatadi.

• Agar zanjirning empedansi va yorug'lik xarakteristikalari doimiy saqlansa, kuchlanish o'zgarmaydi (fotoelektr effekti paydo bo'lishi uchun panelning sezgir spektrida bo'lishi kerak).

• Yorug'likning har qanday o'zgarishi kuchlanishning o'zgarishiga olib keladi, bu o'zgaruvchi keyinchalik tajribalarda ob'ektlarning tezligini olish uchun ishlatiladi.

Oldingi ko'rsatmalarga asoslanib, quyidagi fikrni shakllantirish mumkin:

Quyosh panelida harakatlanayotgan ob'ektning soyasi uning terminal kuchlanishining pasayishiga olib keladi. Kamaytirish uchun zarur bo'lgan vaqt, bu ob'ekt harakatlanadigan o'rtacha tezlikni hisoblash uchun ishlatilishi mumkin.

3 -qadam: dastlabki tajriba

Oldingi videoda oldingi g'oyaga asoslangan tamoyillar eksperimental tarzda ko'rsatilgan.

Rasm osiloskop yordamida chizilgan kuchlanish o'zgarishi davom etgan vaqtni ko'rsatadi. Tetik funktsiyasini to'g'ri sozlash orqali siz o'zgarish paytida o'tgan vaqtni o'lchashimiz mumkin bo'lgan grafikni olishingiz mumkin. Namoyishdagi o'zgarish taxminan 29.60 millimetrni tashkil etdi.

Aslida, eksperimentdagi doska chizig'i nuqta emas, uning o'lchamlari bor. O'chirgichning chap uchi o'z soyasini quyosh paneliga tushira boshlaydi va natijada kuchlanishni minimal darajaga tushira boshlaydi. Silgi uzoqlashganda va panel yana topila boshlaganda, kuchlanish kuchayadi. O'lchangan umumiy vaqt soyaning proektsiyasi butun panel bo'ylab harakatlanish vaqtiga to'g'ri keladi. Agar biz ob'ektning uzunligini o'lchasak (agar biz unga g'amxo'rlik qiladigan bo'lsak, uning soyasining proektsiyasiga teng bo'lishi kerak), biz uni panelning faol zonasi uzunligi bilan qo'shamiz va uni kuchlanish o'zgarishi davom etadigan vaqtga bo'lishamiz, keyin biz ushbu ob'ektning o'rtacha tezligini olamiz. Ob'ektning tezligini o'lchash uzunligi panelning faol zonasidan miqdoriy jihatdan yuqori bo'lsa, panelni o'lchovlarda sezilarli xato qilmasdan nuqta obyekti deb hisoblash mumkin (bu uning uzunligini ob'ekt uzunligiga qo'shmaslik demakdir)..

Keling, hisob -kitob qilaylik (rasmga qarang)

4 -qadam: Ushbu usulni qo'llash uchun ba'zi ehtiyot choralarini hisobga olish kerak

• Quyosh paneli eksperimental dizayndagi yorug'lik manbai bilan yoritilishi kerak, iloji boricha unga ta'sir qiladigan boshqa yorug'lik manbalaridan qochish kerak.

• Yorug'lik nurlari quyosh paneli yuzasiga perpendikulyar tushishi kerak.

• Ob'ekt yaxshi aniqlangan soyani loyihalashi kerak.

• Panelning yuzasi va harakat yo'nalishini o'z ichiga olgan tekislik parallel bo'lishi kerak.

5 -qadam: Oddiy mashq

1 m balandlikdan tushayotgan to'pning tezligini aniqlang, ino tezlik cero ni ko'rib chiqing.

Agar to'p erkin yiqilib tushsa, bu juda oddiy: rasmga qarang

Haqiqiy sharoitda havo bilan ishqalanish ta'siridan oldingi qiymat past bo'lishi mumkin. Keling, buni eksperimental tarzda aniqlaylik.

6 -qadam: Tajribani loyihalash, qurish va bajarish:

• Quyosh panelining faol joyiga plastik naycha yopishtiring. • Quyosh panellari terminallariga yangi kabellar lehimlanadi, shuning uchun noto'g'ri kontaktlarning oldini olish mumkin.

• Quyosh panelli quvurlar majmuasi uchun gorizontal holatda ushlab turilishi uchun tayanch yarating.

• Chiroqni yoki boshqa yorug'lik manbasini boshqa tayanchga joylashtiring, shunda chiqadigan yorug'lik proektsiyasi quyosh paneliga perpendikulyar tushadi.

• Multimetr bilan tekshiringki, quyosh paneliga yorug'lik tushganda, doimiy voltaj qiymati noldan katta.

• Quyosh panelli naychali moslamani chiroqning old qismiga joylashtiring, shunda siz tezligini o'lchashni xohlagan narsadan kattaroq masofani qoldirasiz. Quyosh panelining yorug'lik manbasini (chiroqni) iloji boricha uzoqroq tutishga harakat qiling. Agar chiroq chiroqi bitta chiroq yordamida yaratilgan bo'lsa, shuncha yaxshi.

• Quyosh panelining markazidan va yuqoriga bir metr masofani o'lchab, uni tayoq, devor yoki shunga o'xshash belgilar bilan belgilang.

• Osiloskop zondini qutbni hurmat qilib, quyosh paneli terminallariga ulang.

• Osiloskopda TRIGGER parametrini to'g'ri o'rnating, shunda paneldagi soyadan o'tish paytida kuchlanishning barcha o'zgarishi qayd etilishi mumkin. Mening vaziyatimda vaqt bo'linmalari 5ms va shkaladagi kuchlanish bo'linmalari 500mv edi. Nolinchi kuchlanish chizig'ini pastga qarab sozlash kerak edi, shunda hamma o'zgarish mos keladi. Trigger chegarasi boshlang'ich doimiy kuchlanishdan pastroqda joylashtirilgan.

• Ob'ekt va panelning faol zonasi uzunligini o'lchab, ularni qo'shing va tezlikni hisoblash uchun yozing.

• Tanani 1 m balandlikdan tushiring, shunda uning soyasi chiroq bilan yoritilgan yorug'lik nurini uzib qo'yadi.

• Vaqt shkalasi bo'yicha osiloskop kursorlari bilan kuchlanish o'zgarishi vaqtini o'lchash.

• Oldindan qilingan uzunliklar yig'indisini osiloskopda o'lchangan vaqtga bo'ling.

• Qiymatni nazariy hisoblar bilan solishtiring va xulosalarga keling (o'lchovda xatoliklarni keltirib chiqaradigan mumkin bo'lgan omillarni hisobga oling).

Olingan natijalar: rasmga qarang

7 -qadam: Tajribaning ba'zi eslatmalari:

• Olingan natijalar nazariyaga muvofiq to'g'ri ko'rinadi.

• Bu tajriba uchun tanlangan ob'ekt ideal emas, men uni boshqalari bilan takrorlashni rejalashtirmoqdaman, ular yaxshiroq aniqlangan soyani loyihalashtirishi mumkin va kuzda mumkin bo'lgan aylanishlarni oldini olish uchun nosimmetrikdir.

• Panel trubkasi va chiroqni bo'sh stol qoldirib, alohida stollarga qo'yish ideal bo'lar edi.

• Tajribani bir necha marta takrorlash, o'lchovdagi xatolarning mumkin bo'lgan sabablarini nazorat qilishga urinish va ishonchli natijalarga erishish uchun statistik usullardan foydalanish kerak.

Ushbu loyiha uchun materiallar va asboblar bo'yicha takliflar: Men har qanday raqamli osiloskop, yorug'lik manbai va quyosh paneli ishlashi mumkinligiga ishonaman, lekin men ulardan foydalanaman.

ATSILLOSKOP

Quyosh paneli

TORCH

Loyihalarimda ishlatiladigan barcha materiallar va asboblarni Ebay orqali sotib olish mumkin. Agar siz quyidagi havolani bossangiz va xarid qilsangiz, siz ozgina komissiya olasiz.

EBAY.com

Men sizning sharhlaringizni, savollaringizni va takliflaringizni kutaman.

Rahmat va keyingi loyihalarimni davom ettiring.