St. Ursula-Schule Hannover

Experiment 1

Im Profilkurs Solartechnik haben wir experimentiert, um Strom zu messen. Wir haben Miniatursolarzellen an einen Spannungsmesser angeschlossen. Den Strom haben wir erzeugt, indem wir die Zellen mit Scheinwerferlicht bestrahlt haben. In der unteren Skizze kann man sehen, dass wir als Widerstand den Motor mit Lampe und Rädchen genommen haben. Zudem haben wir noch Strom- und Spannungsmesser hinzugefügt, um Ergebnisse zu erhalten, die wir dann auswerten können, um zu sehen, ob sich eine Solaranlage für unsere Schule überhaupt lohnt. Hier unten sehen wir die Leistung, die Stromstärke und die Spannung, die unsere kleinen Solarzellen erbringen.

Das nebenstehende Bild zeigt ein Messgerät, dass wir zum Strom- und Spannungsmessen benutzten.

Das Gerät misst aber auch noch den Widerstand (in Ohm), sodass es  universiell einsetzbar ist.

 

Zelle 1
Abstand 50 cm
Strom: 64 mA
Spannung: 0,37 V
Leistung: 23,68 mW
Abstand Strom Spannung Leistung Leistung  
in cm in Volt in mA in mW in Watt  
10 0,51 240 122,4 0,1224  
15 0,48 197 94,56 0,09456  
20 0,45 193 68,85 0,06885  
25 0,43 119 51,17 0,05117  
30 0,41 97 39,77 0,03977  
35 0,39 79 30,81 0,03081  
40 0,37 64 23,68 0,02368  
45 0,34 54 18,36 0,01836  
50 0,29 46 13,34 0,01334  
90 0,20 16 3,2 0,0032  
100 0,18 13 2,34 0,00234  
Draußen  
/ 0,55 25 13,75 0,01375  

Experimentaufbau

Experiment 1.2 (Reihenschaltung)

In einer Reihenschaltung wird die Spannung vervielfacht.

In diesem Bild sieht man, dass links 2 Kabel, die von den Solarzellen ausgehen, miteinander verbunden sind.  Dies ist ein Kennzeichen für eine Reihenschaltung.

In Skizzen mit Reihenschaltungen von Lampen/ Motoren werden diese in einer Reihe verbunden.

Zellen 2 3
Strom: 112 mA 130 mA
Spannung: 1020 mV 1430 mV
Leistung: 114,24 mW 185,9 mW

Experiment 1.3 (Parallelschaltung)

In Parallelschaltungen wird der Strom größer.

Man sieht, dass mit dem Motor zwei Kabel verbunden sind, die, wie beim Bild oben, ineinander eingesteckt sind.

In Skizzen mit Parallelschaltungen werden die Widerstände so geschaltet, dass deren Verbindungskabellinien zueinander parallel sind.

Zellen 2 3
Strom: 101 mA 131 mA
Spannung: 510 mV 512 mV
Leistung: 51,51 mW 67,07 mW

Auswertung

Wir sind zum Schluss gekommen, dass wir eine Reihenschaltung benutzen werden, da dort die Spannung am größten ist.