TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIA SOLAR

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1 Manual de Instruções e Guia de Experimentos TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIA SOLAR OBSERVAÇÃO SOBRE OS DIREITOS AUTORAIS Este manual é protegido pelas leis de direitos autorais e todos os direitos são reservados. Entretanto é permitida e garantida para instituições de ensino a reprodução de qualquer parte deste manual para ser fornecida e usada nos laboratórios e não para venda. A reprodução em qualquer outra circunstância, sem a permissão da AZEHEB é proibida. GARANTIA A AZEHEB garante este produto contra defeitos de fabricação por um período de 3 anos a partir da data de envio para o cliente. A AZEHEB consertará ou trocará, isto é uma opção, o produto com defeito se for constatado que defeito foi causado por problemas nos materiais que o compõe o produto ou falhas na fabricação. Esta garantia não cobre problemas causados por abuso ou uso incorreto do produto. A determinação se o defeito do produto é resultado de falha na fabricação ou se foi causado por uso impróprio será feita unicamente pela AZEHEB. A responsabilidade pelo envio do equipamento para o reparo dentro do período da garantia pertence ao consumidor O equipamento deverá se embalado corretamente para evitar danos e enviado com frete pré-pago. (Danos causados pelo transporte devido à embalagem imprópria não serão cobertos pela garantia). O transporte do equipamento, após o reparo, será pago pela AZEHEB. DEVOLUÇÃO DE PRODUTOS Se for necessário devolver o produto para a AZEHEB, por qualquer razão, é necessário notificar a AZEHEB por carta, ou por telefone ANTES de devolver o produto. Após a notificação, serão enviadas imediatamente a autorização e as instruções de devolução e transporte. Nota: Não será aceita a devolução de nenhum produto sem autorização prévia. Ao devolver produtos para o reparo, eles devem ser embalados corretamente. Os transportadores não aceitarão a responsabilidade dos danos causados pela embalagem imprópria. Para estar certo que o produto não será danificado no transporte, observe as recomendações abaixo: 1. A caixa deve ser forte o bastante para o produto enviado. 2. Assegure-se que há pelo menos 5cm entre o produto e as paredes da embalagem, evitando assim que o produto seja comprimido. 3. Assegure-se que o produto não balançará dentro da embalagem. Para evitar que o produto balance dentro da embalagem utilize calços para travá-lo. Endereço: AZEHEB Laboratórios de Física Rua Evaristo F.F. da Costa, 621 Bairro Jardim das Américas Curitiba PR CEP Telefone: (41) azeheb@azeheb.com.br 1

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3 COMPOSIÇÃO Painel fotovoltaico de 5W Disco de Newton com motor elétrico e suporte metálico Carro com motor elétrico Cabo de ligação ESPECIFICAÇÕES DO PAINEL SOLAR Características Elétricas: Potência Máxima: 5 W Tensão Máxima: 16,9 V Corrente Máxima: 0,29 A Tensão de Circuito Aberto: 21,5 V Corrente de Curto Circuito: 0,31 A Características Físicas: Largura: 205 mm Comprimento: 352 mm Espessura: 22 mm Peso: 1,2 kg Descrição do Painel Solar 01 Borne de ligação 02 Potenciômetro 03 Chaves Inversoras (Liga/Desliga/Liga) 04 Painéis Solares 3

4 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM PAINEL SOLAR Efeito Fotovoltaico As células fotovoltaicas que compõe o painel solar são fabricadas em um material semicondutor chamado silício, que possuem características entre um condutor e um isolante. O silício apresenta-se normalmente na forma de areia e através de métodos industriais obtém-se o silício na forma pura. O cristal de silício puro, não possui elétrons livres, e por este motivo ele é um mal condutor elétrico. Através de um processo chamado de dopagem, são acrescentados outros tipos de elementos ao silício para transformá-lo em um semicondutor. Na dopagem do Silício com o Fósforo, obtemos um material com elétrons livres ou portador de carga negativa (silício tipo N). Realizando a dopagem do Silício com Boro, obtemos um material com falta de elétrons (silício tipo P). Cada célula fotovoltaica compõe-se de uma camada fina de material de tipo N e outra camada mais grossa de material do tipo P (ver figura abaixo). Separadamente as duas capas são eletricamente neutras. Mas no momento que elas são unidas, na região N-P, forma-se um campo elétrico devido aos elétrons livres da região N que preenchem as lacunas na região P. Ao incidir luz sobre a célula, fótons se chocam contra os elétrons da estrutura de silício fornecendo-lhes energia. Devido ao campo elétrico na junção N-P, os elétrons são orientados e fluem da região P para a região N. O fluxo de elétrons será mantido enquanto a luz incidir sobre a célula. A intensidade a corrente elétrica gerada variará na mesma proporção que a intensidade da luz incidente. A célula fotovoltaica não armazena energia, ela apenas mantém um fluxo de elétrons enquanto houver incidência de luz, chamamos este fenômeno de Efeito Fotovoltaico. 4

5 UTILIZANDO O PAINEL SOLAR INFORMAÇÕES IMPORTANTES Não ligar o painel solar, o Disco de Newton e o carrinho na rede elétrica, pois os mesmos serão danificados. Não aproximar qualquer tipo de lâmpada a uma distância menor que 40 cm. a tensão e a corrente que o painel solar fornece depende somente da intensidade luminosa que ele recebe. o calor das lâmpadas por ficarem muito próximas pode danificar o painel. Por ser necessário um torque maior, a utilização do carrinho deve ser realizada diretamente com a incidência de luz solar no painel e não com lâmpadas. Para os experimentos com o Disco de Newton utilizando uma lâmpada para iluminar o painel solar é necessário que se gire o disco levemente para tirá-lo da inércia. Feito isto, a energia fornecida pelo painel o manterá girando. 5

6 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO DO PAINEL SOLAR DISCO DE NEWTON Mova a chave para direita e ligue uma das pontas do cabo de ligação no Disco de Newton. A outra extremidade do cabo de ligação ligue o pino banana vermelho no borne vermelho e o pino banana preto no borne preto do painel solar. Para inverter o sentido da corrente basta mover a chave para a esquerda. Para desligar o painel solar, basta colocar a chave na posição central. Observação: Se a utilização do painel solar for realizada com lâmpada e não com luz solar, dê um pequeno impulso no disco para tirá-lo da inércia, após isto o painel solar irá alimentá-lo e mantê-lo girando. CARRINHO Mova a chave para direita e ligue uma das pontas do cabo de ligação no carrinho. A outra extremidade do cabo de ligação ligue o pino banana vermelho no borne vermelho e o pino banana preto no borne preto do painel solar. Para inverter o sentido da corrente basta mover a chave para a esquerda. Para desligar o painel solar, basta colocar a chave na posição central. Observação: Por necessitar de um torque maior, o carro não funcionará com iluminação através de lâmpada. Para que ele funcione, é necessária a luz solar. 6

7 MEDINDO TENSÕES NO PAINEL SOLAR Para medir a tensão que o painel solar está gerando, basta ligar um multímetro ao painel através dos bornes vermelho e preto. Para isto, configure um multímetro para medir tensão contínua e ligue suas pontas de prova nos bornes preto e vermelho e observe que tensão ele está apresentando. Neste experimento a chave deve estar para a direita ou para esquerda, não deve estar no centro. COMO UTILIZAR O POTENCIÔMETRO Para utilizar o potenciômetro do painel solar, mova a chave para esquerda e ligue o Disco de Newton, o carrinho, um multímetro, ou qualquer outro dispositivo que funcione em corrente contínua até um máximo de 16V nos bornes azul e preto do painel. Feita esta ligação é possível controlar a tensão fornecida pelo painel. Para isto basta girar o potenciômetro para direita para aumentar a tensão e para esquerda para diminuir a tensão. 7

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