Secundaria Circuito con paneles solares

[Niaar]

Hola a todos! Tengo un pequeño problema con la parte práctica de un trabajo de física. Consiste en la creación de un circuito muy simple con paneles solares para explicar qué pasa en éstos desde un punto de vista físico: (efecto fotoeléctrico, etc.)

El caso es que, al intentar cerrar el circuito con una bombilla, ésta no enciende. Cada panel fotovoltaico se supone que es de 1.5V y la bombilla de 2.5V y 0.5A.

He comprobado de que la bombilla no está fundida, ya que con una pila AAA de un mando de 1.5V sí funciona, no obstante, haciendo: bombilla + pila + panel solar y cerrando el circuito tampoco enciende.

He probado con cuatro placas, en serie y en paralelo y tempoco y no sé qué pasa. (Obviamente en las pruebas, todos los componentes están conectados, no como en las fotografías).

De este modo, la bombilla no enciende. ¿Por qué?


Colocado con una pila de 1.5V, la bombilla SI se enciende.
Modelo panel+pila+bombilla, la bombilla NO se enciende. ¿El panel solar no conduce?

¿Qué hago mal? Muchas gracias.

[Alriga]

Re: Circuito con paneles solares

-Los paneles fotovoltaicos tienen polaridad, es decir (+) y (-). No creo que sea una buena idea conectarles una pila así por las buenas, te los puedes cargar.
-¿Tienes las especificaciones del panel? Dices que es de 1.5 V pero ¿Qué corriente máxima o/y potencia es capaz de suministrar?
Es posible que esa célula que nos muestras en la imagen, a máxima intensidad de iluminación proporcione una corriente mucho menor que la necesaria para calentar el filamento de la bombilla, y por eso no ves que se ilumine.

Saludos.

[Niaar]

Re: Circuito con paneles solares

Si las tengo. Según las instrucciones son de 110mW y 75mA cada una.
La verdad, no sé cuál es la intensidad máxima para calentar el filamento de mi bombilla. De hecho he probado conectarlas en paralelo (de manera que la Intensidades se sumen) y tampoco.

Gracias.

Edito: ahora que me fijo, en la bombilla, está escrito 0.5A. ¿Puede ser esa intensidad?

[Alriga]

Re: Circuito con paneles solares

-La bombilla es de 2.5V x 0.5A = 1250 mW luego es lógico que no se encienda con una célula de tan solo 110 mW
-Podría ser que ya te hubieses cargado la célula al conectarle la batería.
-Supongo que tienes la célula iluminada con una luz intensa para que proporcione tensión,...

Yo probaría a conectarle a la célula una resistencia de 22 Ohm iluminarla con luz intensa y medir Tensión y Corriente con un polímetro. Deberías obtener V=1.5V e I=68mA ¿Tienes uno? Hoy en día son muy baratos, mira por ejemplo en Google:

Polímetro Multímetro Amperímetro Voltímetro Ohmímetro Tester

Saludos.

[arivasm]

Re: Circuito con paneles solares

Por los datos que pones la bombilla es de 5 ohm y funciona con una potencia de 1.25 W. Si la bombilla se conecta a una fuente de 1.5 V con la potencia suficiente la intensidad sería de 0,3 A y disiparía 0,45 W. Sin embargo, el panel no alcanza esa potencia. Por tanto, para 0,11 W la intensidad correspondiente sería de 148 mA, que también excede el límite de lo que puede proporcionar el panel. En consecuencia, en este caso el panel aporta una corriente de 0,075 A, lo que equivale a una potencia 28 mW, ¡el 2% de su valor nominal!.

Conclusión: necesitas una colección de paneles como el que tienes (unos 40), para poder ver lucir la bombilla con la misma potencia que proporciona la batería de 1,5 V.

PD: Por lo que veo, Alriga contestó mientras yo escribía. Por supuesto mi respuesta es al mensaje de Niaar

[Niaar]

Re: Circuito con paneles solares

Vaaaaaale estaba contando solo con la suma de tensión e ignorando por completo la potencia, entre otros. Bendita ley de Ohm. Supongo que buscaré una bombilla de menor intensidad, un led o algo por el estilo. (Espero no habérmelas cargado!)

Muchas gracias Alriga y Arivasm!

[Julián]

Re: Circuito con paneles solares

Si estás haciendo un proyecto o trabajo de física, lo que en verdad estás haciendo es cualquier cosa, no es un proyecto conectar y ver que pasa. Debes diagramar el circuito, primero tanto el panel como la pila son elementos activos, entregan potencia al circuito y por lo tanto son modelados físicamente como fuentes de tensión + sus respectivas resistencias internas. A esto debes sumarle la resistencia de la lámpara. Es la resistencia interna del panel lo que limita la potencia de este y lo mismo para cualquier elemento activo.

¿cómo medir la resistencia interna? simple, por ejemplo la pila, mide la tensión en vacio, luego colocale un potenciometro en serie y mide la caida de tensión, varía el potenciometro hasta que obtengas la mitad de la tensión de vacio, la resistencia interna de la pila es la resistencia del potenciometro que produce esa caida.
Lo mismo para el panel , teniendo en cuenta que si no es un panel comercial (donde el fabricante te da los datos y no posee un regulador de tensión) la tensión dependerá de la intensidad luminica.

Es por esto que, suponiendo que el circuito consta del panel + la lampara, si la lámpara tiene una resistencia menor a la resistencia interna del panel caerá más tension en el panel que en la lampara por simple ley de ohm. Y como cae más tensión en el panel este estaría disipando más potencia y entregando menos.

Despues de esto, que plantees el circuito ahi vendrá el proyecto donde observarás como el modelo de la teoría de circuito de desvia un poco ya que no existen elementos lineales ideales y la lampara no es lineal.

PD: ahi vi el circuito, tanto el panel como la pila y la lampara deben estar en paralelo y vos estás poniendo en paralelo el panel con (pila en serie con lampara). Sino no tendría razón de ser la pila.

Este sería el circuito:


Considerando que la tensión del panel debe ser por lo menos igual a la tensión de la pila con su máxima carga y si le pones el diodo debes tener en cuenta que caerán 0.7V en este, salvo que pongas un diodo schokley. Por supuesto, habría que ponerle un regulador de tensión si fuera que la tensión de este produciría una corriente que puede llegar a quemar tanto la pila como la lámpara.