Mesure de la production de panneaux solaires pour un projet d'expo-sciences

Je suis en 7e année et je fais un projet d'expo-sciences en utilisant différents panneaux solaires. J'ai 3 configurations différentes avec 6 mini panneaux connectés. Pour chaque configuration, j'ai tous les fils positifs connectés et tous les fils négatifs connectés. J'utilise un multimètre pour mesurer la tension et les ampères. Si je multiplie les ampères fois la tension, cela me donnera-t-il une indication précise de la sortie pour chacune des trois configurations? Merci d'avance pour votre aide!

Malheureusement, ce n'est pas si simple.

Si vous connectez différentes charges à une cellule, la tension et le courant à travers la charge seront (bien sûr) différents. Si vous dessinez une courbe de tous ces points de courant par rapport à la tension, cela ressemblera à celui violet sur cette image:

Si vous mesurez la tension avec un multimètre (aucune autre charge connectée), aucun courant ne le traverse et vous obtenez Vmax.
Si vous mesurez uniquement le courant, vous créez un court-circuit, il n'y a donc pas de tension. De cette façon, vous mesurez Imax.

Maintenant, multiplier simplement Vmax et Imax donne le rectangle bleu clair (partiellement recouvert par le jaune). Mais ce n'est pas une valeur correcte car comme dit, le courant à Vmax est nul, tout comme la puissance!

Si vous prenez vos mesures avec les charges et tracez une courbe de (tension * courant) en fonction de la tension, vous obtenez la courbe verte. Il montre quelle puissance est fournie par la cellule à quelle tension. Vous pouvez clairement voir qu'il y a un maximum, et la puissance correspondante est le rectangle jaune.

Ainsi, le rectangle jaune montre la puissance maximale réelle, qui est beaucoup plus petite que ce que vous calculez par Vmax * Imax.

Je pense que vous pouvez mesurer Vmax et Imax pour toutes vos configurations de cellules, et cela donne une sorte d'indice lequel donne le plus de puissance. Mais il peut aussi être intéressant d'appliquer plusieurs résistances différentes et à cette mesure de tension et de courant.

ÉDITER:

Pour votre projet, vous pouvez utiliser un potentiomètre, qui ressemble à ceci:

En tournant le bouton, vous pouvez modifier la résistance entre l'une des bornes externe et centrale. Il serait préférable d'avoir deux multimètres, un pour mesurer les tensions et l'autre pour mesurer les courants. Connectez-le comme ceci, en laissant l'un des terminaux externes non connecté:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

et vous pouvez facilement tourner un peu le bouton, lire le courant et la tension et le saisir dans une feuille Excel pour générer des courbes similaires à la mienne.

Le potentiomètre doit être capable de gérer la puissance maximale que vos cellules peuvent fournir, qui peut être estimée par Imax * Vmax (par cellule). Je ne sais pas non plus quelle résistance recommander, peut-être utilisez-vous deux, un dans la plage de 100kOhm à 1MOhm, un dans la plage de 1-10kOhm, pour pouvoir mesurer avec des charges faibles et élevées. Peut-être, vous avez quelqu'un pour demander ce genre de choses, comme un professeur?

Pense en outre que vous pourriez mesurer (avec une cellule):

• Différents niveaux d'éclairage
• Cellule en plein soleil à l'extérieur et lumière directe du soleil à travers une fenêtre
• Cellule chaude et froide

Comme dit dans l'autre réponse: c'est vraiment agréable d'entendre que vous êtes intéressé par ce genre de choses à cet âge, et je vous encourage vraiment à continuer. Peut-être, vous pourrez nous montrer vos résultats plus tard?

n'oubliez pas que vos panneaux peuvent être en série puis en parallèle.

Je pense que la façon dont vous avez votre configuration est considérée comme "parallèle".

juste ma valeur de 2 cents.

btw heureux de voir que quelqu'un en 7e année essaie en fait d'être intelligent et de s'initier à la science. si je devais recommencer, je prendrais chaque cours avancé (mathématiques, sciences, anglais, etc ...) qu'est-ce qui pourrait arriver de pire? vous apprenez ?

Vous voudrez peut-être essayer un nombre raisonnable de combinaisons de séries et de parallèles pour les 6 panneaux pour voir lequel produit les résultats les plus intéressants (vous pourriez être surpris par la réponse). Les options sont les suivantes:

1. 6 en parallèle (tous les rouges ensemble et tous les noirs ensemble)
   (++++++) (------)
   + 1-
   + 2-
   + 3-
   + 4-
   + 5-
   + 6-
   / \
2. 6 en série (un rouge connecté à un noir avec un seul rouge et noir non connecté pour les tests)
   + (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) (+ -) -
   + 1- + 2- + 3- + 4- + 5- + 6-
3. Deux ensembles de 3 en parallèle (3 rouges ensemble, 3 noirs ensemble, puis connectez 3 noirs aux 3 rouges de l'autre groupe, puis testez les 3 rouges / noirs non connectés)
   (+++) (--- +++) (- -)
   + 1- + 4-
   + 2- + 5-
   +3 -__ + 6-
   / \

4. Trois séries de 2 en parallèle (2 rouges ensemble, 2 noirs ensemble, puis connectez 2 noirs à 2 rouges du groupe suivant puis recommencez pour le troisième groupe)
   (++) (- ++) (- + +) (-)
   + 1- + 3- + 5-
   +2 -__ + 4 -__ + 6-
   / \

5. Juste pour le plaisir, connectez-les "mal" et voyez ce qui se passe
   (++) (- ++) (----) (++)
   + 1- + 3- -5+
   +2 -__ + 4 -__ -6+
   / \

Dans mes "images", () signifie connecter des fils, donc (++) signifie 2 rouges ensemble et (-) signifie 2 noirs ensemble et (- ++) signifie 2 rouges et 2 noirs de panneaux différents ensemble. J'ai également tenté de dessiner les panneaux sous forme de nombres, + 1- est le panneau un avec un fil rouge "+" et un fil noir "-".

S'amuser!