Energi 8: Undersøgelse og variable i solcellers energiomsætning og effektivitet

Undersøgelse og variable i solcellers effektivitet

Opgave: Lav en powerpoint på 1 side, hvor du med billeder og egne tekster besvarer arbejdsspørgsmålene.

Problemstilling: 

Hvordan får vi mest elektrisk energi (effekt=spænding * strømstyrke) ud af solceller?

Arbejdsspørgsmål:

(fys) Hvad er en solcelle? Og hvordan virker en solcelle?

(fys) Hvor stor en del af elforbruget i Danmark kommer fra solceller?

(geo) Hvordan er solceller mest effektive i Danmark (og andre lande, f.eks Spanien)?

(geo) Hvordan er sammenhængen mellem solens indstrålingsvinkel, årstider og breddegrader?

(bio) Er der en sammenhæng mellem UV-index og breddegrad

 Arbejdsspørgsmålene bruges til at finde ud af en hel masse ting om solceller og stråling fra solen:

Links: https://www.silkeborg-vejret.dk/uvsol.php

https://www.dmi.dk/vejr-og-atmosfare/temaforside-ozonlaget-og-uv-straaling/

og en masse billeder som kan samles i fine præsentationer:

Undersøgelser:

Vi vil undersøge hvilke variabler der påvirker solcellens effekt.

I vores undersøgelser ser vi på spændingen fra en solcelle. Egentlig skal vi både undersøge strømstyrke og spændingen, da effekt = strømstyrke * spænding.

Effekten P (målt i Watt) afhænger af både strømstyrken I (ampere) og spændingen U (volt)

P=I * U

Hvilke variabler kan have virkning på solcellens effekt?

I vores undersøgelser i fysiklokalet kan vi ændre på følgende variabler:

1 Afstanden mellem lyskilde og solcelle (som må være et udtryk for solens intensitet)

2 Solcellens vinkel i forhold til lyskilden (0 grader - 90 grader)

3 Antallet af solceller i paraelleforbindelse

4 Antallet af solceller i serieforbindelse

5 ... (måske kan du finde på flere variabler: temperatur, lysets farve, ...)

Alle resultater og data sættes ind i et skema.

Fortolkning af data.

Diskussion af data. 

Perspektivering til øvrige arbejdsspørgsmål. 

Og konklusion på problemstilling.

Energi 7: Hvordan kan vi lagre vindenergi? Teams tirsdag 31.marts kl. 10.45

Videokonference for 10X-fysik-elever tirsdag den 31. marts kl. 10.45-11.30 i Teams på www.fruv.dk

Hvordan kan vi lagre vindenergi?

Vinden blæser frisk over Danmark. Det har den gjort i mange mange år, og vi har været gode til at opfinde vindmøller og på den måde udnytte energien i energikilden i vind.

Men hvad gør vi fremover, når det blæser mere eller mindre, end vi har behov for?
Hvordan kan vi lagre energien og gemme den og bruge den senere?

Link til Energinet

Opgave 1

Hvad er Danmarks elforbrug kl. 14.02 den 24. marts?

Hvor meget el-energi kommer fra vindmøller?

Hvor stor en procentdel af forbruget kommer fra vindmøller?

Andre dage kan det blæse endnu mere.

Og i fremtiden vil vi bygge flere vindmøller.

Samlet set vil vi nogle gange komme i den situation, at vindenergi overstiger forbruget.

Opgave 2

Hvordan kan vi lagre energien fra vindmøller?

Se filmene.

Undersøg hvilken i hvilken energiform energien bliver lagret. 

Energilagring 14

Energilagring 15

Energilagring 16

Energilagring 17

Energilagring 18

Energilagring 19

Her kommer endnu en film, hvor vindenergi lagres, når vand skilles til hydrogen og oxygen i elektrolyse.

Energi 6: Energiomsætning mellem energiformer

Energiomsætning - 13 film om energiomsætning

Find et stykke papir og en blyant. Så er du i gang med fysik/kemi i uge 13.
Du skal skrive og tegne på dit papir.

Opgave 1
Start med at skrive navnene på de syv energiformer.
Kan du huske dem alle sammen?
Ellers kan du sikkert finde hjælp nederst i dette blog-indlæg.


Opgave 2
Her er 13 små videofilm af forsøg med energiomsætning.
Skriv nummer 1 til 13 på dit papir.

1. Se de 13 videoer
2. Lav en fin tegning af opstillingen
3. Beskriv energiomsætningen (energiform => energiform => energiform)
4. Se videoen igen og tjek, at alt du har noteret er rigtigt.

Opgave 3

Hvilke energiformer er med i filmene?

Hvilke energiform(er) er ikke vist i filmene?

Hvorfor har jeg ikke lavet film med alle energiformers energiomsætning?

Energiomsætning 1

Energiomsætning 2

Energiomsætning 3

Energiomsætning 4

Energiomsætning 5

Energiomsætning 6

Energiomsætning 7

Energiomsætning 8

Energiomsætning 9

Energiomsætning 10

Energiomsætning 11 (se denne video på youtube, hvor man har bygget en kanon, (railgun) der bruger samme princip)

Energiomsætning 12 (her skal du forklare principperne i transformation, da det jo ikke er en egentlig energiomsætning mellem to forskellige energiformer)

Energiomsætning 13 (her skal du forklare principperne i transformation, da det jo ikke er en egentlig energiomsætning mellem to forskellige energiformer)

Her er lidt hjælp til opgaverne
Opgave 1: potentiel energi, kinetisk energi, termisk energi, kemisk energi, strålingsenergi, kerneenergi, elektrisk energi. Sådan alle syv energiformer.

Opgave 2: Sådan skal du skrive
Energiomsætning 1: Strålingsenergi => Elektrisk energi => Kinetisk energi

Opgave 3: 

Hmm hov-hov ikke snyde-kikke i facitlisten. 

Kan du ikke finde den manglende energiform? Så må du jo se filmene en gang til. Og brug din liste over energiformer fra opgave 1.

Energi 5: Noter til vind og vandenergi

Videokonference tirsdag den 24. marts kl. 10.45-11.30
Vi skal mødes på Teams i www.fruv.dk

Klik ind på www.fruv.dk. Log på med Uni Login. Vælg feltet Teams.

Jeg åbner for en videokonference kl. 10.45.

Vi skal tale sammen om energi og om jeres rapporter.

Tirsdag den 17. marts talte vi om vind- og vandenergi.
Bølgeenergi er en form for vandenergi, men den er ikke rigtig slået igennem. Det vil sige, at teknikken i bølgeenergi er for dyr eller det er for svært at få energi ud af bølger.

Poul la Cour er en af opfinderne bag vindmøller i Danmark. Find mere om ham og andre opfindere på nettet.

Den skriftlige opgave skal være på ca. 2-3 sider. Sæt 1 billede ind fra nettet.
Skriv om energiomsætning (vindenergi: kinetisk energi til elektrisk energi)
Skriv et forslag til et forsøg i fysiklokalet, hvor man kan vise principperne i vand- eller vindkraft.

Vi delte erfaringer og viden om emnerne og der var spørgsmål til den skriftlige opgave.

Vi fandt dette link: https://energinet.dk/energisystem_fullscreen
Her kan man finde historiske data fra de sidste 14 dage og se, hvor energien er kommet fra.

Energi 4 - UGE 12: Skriv en fysikopgave om energikilder

10X fysik/kemi i uge 12.

Du skal bruge omkring 3 timer på opgaven.

Send den til mig på intra.

Venlig hilsen

Steen

Videokonference tirsdag den 17. marts kl. 10.45-11.30
Vi skal mødes på Teams i www.fruv.dk

Klik ind på www.fruv.dk. Log på med Uni Login. Vælg feltet Teams.

Jeg åbner for en videokonference kl. 10.45.

Vi skal tale sammen om energi

Du skal skrive en fysikopgave om en energikilde

Du kan vælge at skrive om den energikilde, som du allerede er ved at lave en powerpoint om. Men du må også gerne vælge en anden energikilde.
Du må bruge 1 billede fra nettet. Lav dine egne tegninger, illustrationer eller tag et billed af en vindmølle.

Afleveringsdato: fredag den 20. marts

Antal sider: 2-3 A4-sider

Her er nogle gode links til oplysninger om energikilder:


Energikilder:
Atomkraft, vindkraft, solenergi, vandkraft, geotermi, kul/olie/naturgas-energi, fission

I din opgave skal du komme ind på følgende områder:

1
Hvordan virker energikilden?

2
Hvilke energiformer bliver omsat og hvilken energiform kommer der ud?

3
Hvor stor en del af energiforbruget i Danmark kommer fra denne energikilde?

4
Hvor stor en del af energiforbruget i Frankrig kommer fra atomkraft?

5
Hvilke fordele og hvilke ulemper er der ved denne energikilde med hensyn til forsyningssikkerhed, pris, nyttevirkning, geografisk placering. Lav et skema og undersøg fordele og ulemper ved flere forskellige energikilder.

6
Hvilke perspektiver er der i energikilden i fremtiden?

Videokonference tirsdag den 17. marts kl. 10.45-11.30
Vi skal mødes på Teams i www.fruv.dk

Klik ind på www.fruv.dk. Log på med Uni Login. Vælg feltet Teams.
Jeg åbner for en videokonference kl. 10.45.
Vi skal tale sammen om energi

Energi 3: Energiomsætning kemisk-termisk-kinetisk-elektrisk

10x

Nyttevirkning beregning 

Vi måler spænding og strøm og beregner effekt.

Energi 2: potentiel og elektrisk energi

10x
Vi undersøger energiomsætning elektrisk kinetisk potentiel

Beregninger

Epot=m g h = 0,2 kg • 9,82 m/s2 • 1,45 m = 2,8 Joule

Eelektrisk = U • I • t = 5 volt • 1 ampere • 3 sek = 15 Ws (watt sekunder) = 15 Joule

Men kan det passe, at kun 2/15 del af den elektriske energi bliver til potentiel energi?