Ziel des Versuchs: Der Versuch zeigt, dass die Intensität der Strahlungsenergie vom Abstand und dem Neigungswinkel der Lichtquelle abhängt.
| Thema: Solarzelle | Tags: Sonne, Solarzelle, Licht | Klassenstufen: 5-6 | Versuchsart: LV |
Materialien
Lichtquelle, Solarzelle, Krokodilklemmen, Demonstrationsamperemeter
Durchführung
- Die Lichtquelle wird in einem Abstand von ca. 30 cm vor der Solarzelle positioniert. Dieser wird in 5 cm Schritten verringert und der Ausschlag des Amperemeters beobachtet.
- Die Lichtquelle wird in einem Abstand von ca. 20 cm vor der Solarzelle positioniert. Der Ausschlag des Amperemeters wird bei einer Veränderung des Neigungswinkels von 0° auf 30°, 60° und 90° gemessen.
Beobachtung
- Je größer der Abstand der Lichtquelle zur Solarzelle ist, desto geringer ist der Ausschlag des Amperemeters.
- Je größer der Neigungswinkel ist, desto geringer ist der Ausschlag des Amperemeters. Bei 0° ist der höchste Ausschlag zu beobachten.
Deutung
- Die Energie nimmt mit steigender Weglänge ab. Das heißt, je geringer der Abstand ist, desto höher ist die Energie, die auf die Solarzelle fällt und desto größer ist der Ausschlag des Amperemeters.
- Lichtstrahlen breiten sich gradlinig aus. Je mehr Lichtstrahlen auf die Solarzelle treffen, desto größer ist der Ausschlag des Amperemeters. Steht die Solarzelle senkrecht zur Lichtquelle ist der Ausschlag am größten, da die meisten Lichtstrahlen auf die Solarzelle treffen können.
Entsorgung
Es ist keine Entsorgung erforderlich.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Tipp: Im Rahmen dieses Versuches kann ebenfalls der Einfluss von Wolken untersucht werden, indem verschieden durchsichtige Folien zwischen die Lichtquelle und die Solarzelle gehalten werden. Ferner kann eine Sprühflasche mit Wasser dazu verwendet werden den Einfluss von Nebel darzustellen.
Literatur
[1] Prof. Dr. U. Harten, Physik – Eine Einführung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer Vieweg, 6. Auflage, 2014, S. 131. [2] C. Voigt, A. Seidel, http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/16/pc/elektrochemie/brennstoffzellen/h_tec/experimente/exp2.vlu/Page/vsc/de/ch/16/pc/elektrochemie/brennstoffzellen/h_tec/exexperimen/ex2_wirkungsgrad.vscml.html (Zuletzt abgerufen am 02.08.2015 um 15.30 Uhr).
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