Ich habe kürzlich (für ein Schulexperiment) Daten gesammelt, um die EMF und den Innenwiderstand einer Solarzelle zu messen. Die Daten entsprachen der Gleichung: , dh die Spannung nahm mit zunehmendem Strom ab und ich habe einen negativen Gradienten. Ich habe jedoch einige Probleme zu erklären, warum der Graph so ist, wie er ist, das heißt, warum gibt es einen negativen Gradienten?
Hier ist meine Begründung: Unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes können wir sehen, dass eine Verringerung des (externen) Widerstands den Strom erhöht, der durch die gesamte Schaltung fließt (es ist eine einfache Reihenschaltung mit nur einer Solarzelle, einem Amperemeter, einem variablen Widerstand und einem Voltmeter (parallel, offensichtlich)). Nun sollte auch der Spannungsabfall über der Solarzelle zunehmen (unter der Annahme, dass ihr Innenwiderstand konstant ist), weil , Wo ist das "verlorene Volt". Aus diesem Grund muss der Spannungsabfall über der Last abnehmen (was wir aus dem Diagramm sehen), weil . Somit nimmt der Spannungsabfall über dem Widerstand ab, wenn der Strom ansteigt.
Ich weiß nicht, inwieweit das richtig ist oder ob es überhaupt richtig ist, aber ich wäre für jede Hilfe dankbar. Wie Sie wahrscheinlich feststellen können, ist das hier verwendete Niveau der Physik sehr einfach, daher würde ich es auch begrüßen, wenn die Antworten es auch auf diese Weise erklären würden, obwohl die Genauigkeit nach Möglichkeit nicht der Einfachheit halber geopfert wird.
Ihre Argumentation ist richtig.
Wenn die Solarzelle als Spannungsquelle modelliert wird in Reihe mit einem Innenwiderstand und die Zelle ist mit einem Lastwiderstand verbunden , der Serienstrom ist durch das Ohmsche Gesetz gegeben:
oder
Die Ausgangsspannung der Solarzelle ist die Spannung über dem Lastwiderstand, die nach dem Ohmschen Gesetz ist .
Daher