Erneuerbare Energien: Sonne

Die Solarzelle als Diode mit ADM3

Prinzip Eine Solarzelle ist aus einer p-dotierten und einer n-dotierten Schicht aufgebaut. Bei Lichteinfall entstehen jeweils freie Ladungsträger, welche durch das elektrische Feld nach außen gedrängt werden und so eine Spannung erzeugen. Durch diesen Aufbau ist die Orientierung der Spannung eindeutig festgelegt, was den folgenden Versuch ermöglicht. In diesem Versuch wird eine Spannung an die abgedunkelte Solarzelle angelegt, um an einem einfachen Beispiel zu zeigen, dass die Solarzelle Eigenschaften einer Diode aufweist. In einem zusätzlichen Teilversuch kann dann noch die Dunkelkennlinie der Solarzelle ermittelt werden. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 7’506.30

Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen - Strom-Spannungskennlinien und Leistung

Prinzip Es soll untersucht werden, welche elektrische Leistung bei Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen erreicht werden kann. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

CHF 6’985.70

Speicherung der elektrischen Energie einer Solarzelle mit einem Kondensator mit ADM3

Prinzip Elektrische Energie lässt sich mit Hilfe von Kondensatoren speichern. In diesem Versuch wird zuerst gezeigt, wie sich eine Anlage aus Solarzelle und Motor durch Einbau eines Kondensators verändert. In einem zweiten Versuchsteil wird dann gemessen, wie sich unterschiedliche Ladezeiten auf die Laufdauer des Motors auswirken. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’957.80

Speicherung der elektrischen Energie einer Solarzelle mit einem Akku mit ADM3

Prinzip Bei erneuerbaren Energiequellen ist eine Verbesserung der Speichermöglichkeiten wichtig, weil zum Beispiel Sonnenenergie, wie auch andere Energiequellen nicht zu jeder Zeit zur Verfügung stehen. In diesem Versuch soll verdeutlich werden, wie mit einem handelsüblichen "Akku" elektrische Energie einer Solarzelle gespeichert werden kann, um sie zu einem anderen Zeitpunkt nutzen zu können. Das Auf- und Entladen des Akkus wird bei 4 verschiedenen Ladezeiten untersucht. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’837.35

Erwärmen von Wasser in einem Sonnekollektor mit ADM3

Prinzip Sonnenenergie lässt sich mit Hilfe des Sonnenkollektors in Wärmeenergie umwandeln. Ein zentraler Bestandteil des Kollektors ist der Absorber, der die Strahlungsenergie der Sonne in Wärme umwandelt und diese an einen ihn durchfließenden Wärmeträger abgibt. Mit Hilfe dieses Wärmeträgers wird die Wärme aus dem Kollektor abgeführt und anschließend direkt verwendet oder gespeichert. Die häufigste Anwendung bei der Sonnenenergie in Wärme umgewandelt wird, ist die Warmwasserbereitung in Haushalten. In diesem Versuch wird anschaulich demonstriert, wie sich durch einen Sonnenkollektor fließendes Wasser erwärmt. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’742.05

Betrieb einer LED mit Solarenergie mit ADM3

Prinzip Kleine Fotovoltaikanlagen können direkt zur Versorgung kleiner Geräte oder zur Beleuchtung genutzt werden. Dafür sind im Allgemeinen höhere Spannungen erforderlich als eine Zelle liefern kann. Mehrere Zellen müssen daher in Reihe geschaltet werden. In Solarleuchten werden meistens LED`s verwendet. In diesem Versuch soll untersucht werden, welche Spannung erforderlich ist, um eine LED mit einer Solarzelle zum Leuchten zu bringen. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’732.40

Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Solarzelle

Prinzip Es soll untersucht werden, wie sich die Spannung und die Stromstärke einer Solarzelle bei Belastungsänderung zueinander verhalten und bei welcher Belastung die Solarzelle maximale Leistung erzeugt. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

CHF 6’594.50

Strom-Spannungs-Kennlinie und Leistung einer Solarzelle mit ADM3

Prinzip Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Solarzelle beschreibt ihr Verhalten bei Belastung. Die Ausgangleistung der Solarzelle ist maximal, wenn ihr Innenwiderstand so groß ist wie der äußere Widerstand. Zur Aufnahme der Kennlinie wird eine Widerstandsdekade an die Solarzelle angeschlossen. Sie besitzt 12 Schalterstellungen, mit verschiedenen Widerständen (auch Kurzschluss und offen), deren Werte so ausgewählt wurden, dass der Verlauf der Kennlinie gut dargestellt werden kann. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’494.10

Einfluss der Oberfläche auf die Absorption von Solarenergie mit ADM3

Prinzip Das Erwärmen eines Körpers im Sonnenlicht ist von seiner Oberflächenfarbe abhängig. Eine schwarze und eine weiße Platte werden nebeneinander auf die Tafel gesetzt und mit einer Reflektorlampe beleuchtet. Temperaturmessung an beiden Platten zeigt schon nach kurzer Zeit einen deutlichen Unterschied im Absorptionsverhalten beider Platten. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’436.80

Spannung und Stromstärke bei Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen mit ADM3

Prinzip Eine einzelne Solarzelle liefert nur eine Spannung von 0,5 V, sie reicht nicht aus um Leuchtdioden oder kleine Glühlampen zu betreiben. Zur Erzeugung höherer Spannungen werden daher mehrere Solarzellen in Reihe geschaltet. In diesem Versuch soll gezeigt werden, welche Eigenschaften Reihen- oder Parallelschaltungen von Solarzellen haben, wobei jeweils die Leerlaufspannungen und Kurzschlussstromstärken gemessen und mit den Werten einer einzelnen Zelle verglichen werden. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’375.10

Lehrerversuche Erneuerbare Energie, notwendiges Zubehör für Basis-Gerätesatz ENT-BS

Funktion und Verwendung Das Set enthält das notwendige Zubehör und Verbrauchsmaterial für DEMO advanced Applied Sciences Erneuerbare Energie Basisset (15580-88). Das Verbrauchsmaterial ist bei der Erstbestellung erforderlich und kann bei Bedarf nachbestellt werden.

CHF 6’318.75

Spannung und Stromstärke einer Solarzelle - Einfluss von Fläche und Beleuchtungsstärke mit ADM3

Prinzip Solarzellen wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um. Die maximal erreichbare Spannung bzw. Stromstärke bestimmen ihre Anwendungsmöglichkeiten. Die maximale Spannung einer Solarzelle ist die Leerlaufspannung U0, bei der sich kein Widerstand im Stromkreis befindet (Widerstand = ∞). Die maximale Stromstärke ist die Kurzschlussstromstärke IK. Sie wird erreicht, wenn der Widerstand gleich Null ist, also nur ein Leitungsdraht ("Kurzschluss") im Stromkreis ist. Im Versuch werden zunächst Leerlauf-spannung und Kurzschlussstromstärke in Abhängigkeit von der beleuchteten Fläche einer Solarzelle untersucht. Anschließend wird die Solarzelle auf der Tafel verschoben um die Lichtintensität zu ändern und dann ebenfalls diese beiden Größen zu bestimmen. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

CHF 6’104.50

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