Art. Nr.: 83664

Photovoltaik-Experimentiergerät 5.23

Digitales Messgerät
Bausatz
65,95 € netto **
Beschreibung

Das Photovoltaik- Experimentiergerät PV 5.23 ist ein Spezialgerät zur Messung der Bestrahlungsstärke S der Sonnenstrahlung oder Lichtstrahlung, direkt digital angezeigt auf einem Display in der internationalen Standard- Maßeinheit W/m² (Watt pro m²).

Die Solarstrahlung zeigt große Schwankungen  im Freien, von ca. 1000 W/m² bei strahlendem Sonnenschein bis hinab zu 30 W/m² bei starker Bewölkung, in Innenräumen ist S< 20 W/m². Abschattungen durch Wolken vermindern die Strahlung erheblich. Schattet man die direkte Sonnenstrahlung ab, kann man auch die diffuse Strahlung des hellen Himmels messen. 

Details

Funktion: Der zu S proportionale Kurzschlussstrom der Solarzelle wird mit einem Nebenwiderstand (Shunt) so eingestellt, dass bei 1000W/m² genau ein Spannungsabfall, von 100,0 mV anliegt, der am Digitalvoltmeter mit dem Wert 1000 = 1000 W/m² angezeigt wird.
Die Kalibrierung kann mit einer Halogenlampe (z.B. PV 5.16) oder einem Overheadprojektor selbst vorgenommen werden
Das Gerät ist mit dem Stativfuß 8 mm für den Einsatz auf einer optischen Bank PV 5.0 oder für eine schulübliche optische Bank konstruiert.
Ein zusätzliches Buchsenpaar unter der Solarzelle erlaubt den Betrieb an PC- Messsystemen, z.B. für Langzeitmessungen. Hier liegt eine der Einstrahlung proportionale Spannung an (100 mV = 1000 W/m²)
Zum Messen wird das Gerät eingeschaltet und so gehalten, dass die Solarzelle in die Messrichtung zeigt.
Zum Betrieb ist eine 9V- Batterie erforderlich

Vorkenntnisse

Für den Selbstbau des Gerätes: 

Fachgerechte Montage mechanischer und elektronischer Bauelemente:
Solarzelle, Messmodul, Messbuchsen, Schalter, Batteriehalterung, Schrauben
Elektronik – Lötarbeiten

Lernziele

Die Schülerinnen und Schüler sollen:

• Die Messmethode der Solarstrahlung über den Kurzschlussstrom einer Solarzelle verstehen und erklären können
• Die Technik der digitalen Anzeige des Kurzschlussstroms über eine Spannung verstehen und erklären können
• Die Methode der Kalibrierung verstehen und erklären können
• Einen Shuntwiderstand  ca. 100 mO aus Schaltdraht selbst herstellen können
• Die genau digitale Anzeige der Bestrahlungsstärke selbst kalibrieren können
• Messungen der Bestrahlungsstärke durchführen können

Geeignet für

  • Das  Solarstrahlungs- Messmodul 5.23 ist für experimentelles Arbeiten im naturwissenschaftlichen Unterricht der Oberstufe (Jg. 10 -12) geeignet

Technische Daten

Kunststoffgehäuse mit Aussparungen und Löchern
Solarzelle 0,6 V/880 mA
Digitales Messmodul 0- 200 mV mit Batterie 9V
Selbst hergestellter Widerstand ca. 100mO als shunt zur eigenen Kalibrierung

Lieferumfang

Bausatz + didaktische Unterlage

Benötigte Werkzeuge

Spitzzange, Seitenschneider, Pinzette, Lötstation mit Lötzinn, Schraubenschlüssel oder Knarre mit Nuss 13 mm