Om deze proef te kunnen uitwerken, is er zowel gebruik gemaakt van
de elektriciteitsleer als van optica. Deze theorie en bijbehorende formules
zijn vooral uit BINAS en het leerboek gehaald. Ook de sectie natuurkunde
heeft extra theorie uitgelegd, die nodig was voor het EXO.
Optica
Wit licht bestaat uit verschillende kleuren. Iedere kleur heeft z'n
eigen gebied van golflengtes. Het witte licht kan met behulp van filters
gescheiden worden. De filters laten slechts een deel van de golflengtes
door, zodat het oog dit waarneemt als een bepaalde kleur.
De werking van een zonnecel
In een zonnecel wordt stralingsenergie omgezet in elektrische energie.
De foto-elektrische cel is een halfgeleider, waarin elektronen, genaamd
valentie-elektronen, losgemaakt kunnen worden. Deze valentie-elektronen
bewegen zich als een negatieve lading naar de pluspool. Hierdoor ontstaat
er telkens een gat. De gaten gedragen zich als positieve ladingen, die
zich als het ware verplaatsen, aangezien het volgende elektron opschuift.
Er hebben verschillende factoren invloed op de hoeveelheid vermogen
dat een zonnecel levert. Deze zijn:
- De intensiteit van het licht.
- De golflengte van het licht (ook onzichtbare straling levert vermogen
op).
- De hoek van inval van de lichtbundel (optimale lichtinval heeft
optimale stroomopwekking tot gevolg).
- Het soort licht (zonlicht of kunstlicht). Hoe het licht verdeeld
is over de oppervlakte van de zonnecel (het licht moet voor een goede
meting gelijkelijk over het oppervlak verdeeld zijn).
- De grootte van de weerstand die in serie geschakeld is met de zonnecel.
Elektriciteit
Om de stroomsterkte te kunnen uitrekenen uit de gegevens is de Wet van
Ohm (V=IR) nodig. Om het vervolgens om te rekenen naar vermogen is de
formule P=IV gebruikt. Ook de theorie over weerstanden, inwendige weerstanden
en stroomschakelingen is gebruikt. Om de inwendige weerstand van een zonnecel
te kunnen opheffen is een in serie geschakelde weerstand nodig. De voltmeter
dient parallel geschakeld te worden aan de zonnecel. |