В данной работе не требуется оценивать погрешность.

Солнечная батарея – это преобразователь световой энергии в электрическую. Солнечную батарею большой площади удобно представлять как набор из элементарных ячеек равномерно распределенных по площади и подключенных параллельно. Простейшая модель элементарной ячейки солнечной батареи может быть представлена эквивалентной схемой:

Примечание: Током короткого замыкания $I_{к.з.}$ некоторого элемента называется ток, при котором напряжение на нем равно нулю. Напряжением холостого хода $U_{х.х.}$ некоторого элемента называется напряжение, при котором ток через него равен нулю.

В этой схеме элемент тёмного хода (т.х.) характеризует поведение элементарной ячейки солнечной батареи в отсутствии света, а источник тока характеризует её $I_{к.з.ячейки}$ в освещенном состоянии (когда света нет, источник не генерирует ток). Таким образом, ВАХ элемента т.х. отличается от ВАХ всей ячейки смещением вдоль оси тока на величину $I_{к.з.ячейки}$. Важно отметить, что ВАХ элемента т.х. проходит через точку $(0,0)$, а$ I_{ячейки}(U)=- I_{и.т.}(U)+I_{т.х.} (U)$.

A1 Поставьте солнечную батарею в коробку со светодиодом так, чтобы внешнее освещение практически не попадало на её поверхность. Снимите зависимость $I_{к.з.}$ солнечной батареи от тока, текущего через светодиод и постройте её график. Считая, что мощность излучения светодиода пропорциональна току через него, сделайте вывод о виде зависимости $I_{к.з.}$ солнечной батареи от мощности попадающего на нее излучения.

A S

A2 Снимите зависимость $I_{к.з.}$ солнечной батареи от площади освещенной поверхности (при постоянной интенсивности падающего на неё света). Постройте её график в приведенных координатах 
\[\frac{I_{к.з.}} {I_{к.з.\max}} \left (\frac{S}{S_{\max}}\right)\]где $I_{к.з}$ – ток к.з. при освещении поверхности площади $S$, а $I_{к.з.\max}$ – при освещении всей площади батареи $S_{\max}$.

Покажите справедливость изложенной выше теоретической модели.

A S

A3 Снимите зависимость $U_{х.х.}$ солнечной батареи от площади освещенной поверхности. Постройте график ВАХ солнечной батареи в отсутствие освещения в максимально возможном диапазоне используя полученные ранее данные.

A S

Оборудование

1. Солнечная батарея
2. Линейка
3. Два мультиметра
4. Ящик со схемой, с помощью которой можно регулировать яркость светодиода (показан на рисунке выше)
5. Пластилин