Questão 4
FUVEST 2011
(Fuvest 2011 - 2ª fase)
A conversão de energia solar em energia elétrica pode ser feita com a utilização de painéis constituídos por células fotovoltaicas que, quando expostas à radiação solar, geram uma diferença de potencial U entre suas faces. Para caracterizar uma dessas células (C) de 20 cm2 de área, sobre a qual incide 1 kW/m2 de radiação solar, foi realizada a medida da diferença de potencial U e da corrente I, variando-se o valor da resistência R, conforme o circuito esquematizado na figura abaixo. Os resultados obtidos estão apresentados na tabela.
| U (volt) | l (ampère) |
| 0,10 | 1,0 |
| 0,20 | 1,0 |
| 0,30 | 1,0 |
| 0,40 | 0,98 |
| 0,50 | 0,90 |
| 0,52 | 0,80 |
| 0,54 | 0,75 |
| 0,56 | 0,62 |
| 0,58 | 0,40 |
| 0,60 | 0,00 |
a) Faça o gráfico da curva I × U na figura impressa na folha de respostas (imagem abaixo).
b) Determine o valor da potência máxima Pm que essa célula fornece e o valor da resistência R nessa condição.
c) Determine a eficiência da célula C para U = 0,3 V.
|
NOTE E ADOTE Eficiência = |
Gabarito:
Resolução:
a) O gráfico é:
b) A potência é dada por:
Com isso, a resistência será:
c) A área é
Assim, a potência incidente será:
Com V = 30 V, i = 1 A e a potência é:
E a eficiência: