太阳能在校园应用
太阳能热水系统的应用案例分析

太阳能热水系统的应用案例分析太阳能热水系统这玩意儿,咱可得好好说道说道。
您知道吗,现在它在好多地方都派上了大用场!先来讲讲学校。
我之前去一所寄宿制学校参观,就发现他们用的就是太阳能热水系统。
那学校规模还挺大,学生们住校,每天都得洗漱、洗澡。
以前用传统的热水器,能耗高不说,还经常出问题。
后来装上了太阳能热水系统,可真是解决了大麻烦。
我记得特别清楚,那天阳光特别好,我在校园里溜达。
走到宿舍楼后面,看到那一排排整齐的太阳能板,在阳光下闪闪发亮,那场面还挺壮观。
我好奇地凑近去看,发现这些板子安装得特别牢固,角度也经过精心调整,就是为了最大程度地接收阳光。
再走进宿舍楼的浴室,一打开水龙头,热水就哗哗地流出来,水温还挺合适,不冷不热刚刚好。
学生们跟我讲,以前用老式热水器的时候,经常要等很久才有热水,有时候水还忽冷忽热的,洗澡特别不痛快。
现在有了太阳能热水系统,随时都能洗上舒服的热水澡,学习一天的疲惫都能被冲跑。
还有个住宅小区,也用上了太阳能热水系统。
有一次我去朋友家做客,就感受到了这系统的便利。
朋友家住在顶楼,我跟着他上去看太阳能设备。
那一个个巨大的水箱和错综复杂的管道,看着还挺复杂,但运行起来却十分高效。
朋友说,自从小区装了这个系统,家里的水电费都省了不少。
特别是夏天,太阳能充足,几乎不用额外用电或者燃气来加热水。
而且这热水不仅能用来洗澡,还能接到厨房用来洗碗洗菜,特别方便。
在一些工厂里,太阳能热水系统也发挥着重要作用。
我认识一个开服装厂的老板,他给我讲了他们工厂使用太阳能热水系统的经历。
以前,厂里工人多,每天供应热水是个大问题。
用电热水器成本高,用燃气又不安全。
后来听说了太阳能热水系统,就抱着试试看的心态安装了。
这一试可不得了,效果出奇的好。
工人们下班后能舒舒服服地洗个热水澡,工作的积极性都提高了不少。
而且工厂的热水用量大,太阳能热水系统完全能够满足需求,还降低了生产成本。
太阳能热水系统在酒店行业也应用广泛。
太阳能在校园应用

太阳能在校园应用随着科技的不断进步和环保意识的不断加强,太阳能作为一种绿色清洁能源,越来越受到人们的青睐。
在校园里,太阳能也可以得到广泛应用,不仅能为学校提供稳定可靠的能源,同时也可以为学生提供学习和实践的机会。
一、太阳能在校园的应用太阳能在校园的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1、太阳能光伏发电太阳能光伏发电是将太阳能通过光伏电池板转化为直流电,再经过逆变器转化为交流电,供电使用。
在校园里,可以利用校舍屋顶、行道树、停车棚等空间安装太阳能光伏发电系统,为校园提供绿色电源,解决学校的用电问题。
2、太阳能热水器太阳能热水器是利用太阳能直接加热水,在学校里可以应用于学校的学生公寓、浴室、游泳池等场所,为师生提供温暖干净的热水,同时也可以节约学校的用水成本。
3、太阳能路灯太阳能路灯是利用太阳能板将太阳能转化为电能,存储起来,作为夜间路灯的能源使用。
在学校里,可以安装太阳能路灯在校园的教学楼、行道、停车场等场所,为师生提供安全保障。
二、太阳能在校园的优点1、节能环保太阳能是一种清洁、绿色的能源,不会产生污染和噪音,而且能够有效降低能源消耗和二氧化碳排放,从而减少能源消耗对环境的影响,实现可持续发展。
2、经济实惠太阳能系统的安装成本可能高于传统能源,但其维护成本相对较低,且使用时也无需任何代价,可以长期节约能源消耗。
3、提高环保意识太阳能的应用不仅能为学校节约能源,同时也可以通过学校的太阳能应用为学生提供教育和宣传,提高学生和员工的环保意识,推动环保文化。
三、关于太阳能在校园应用的挑战虽然太阳能在校园的应用具有许多优点和广泛的应用前景,但在实际的应用过程中,还会出现一些挑战和难点:1、光照条件限制太阳能的应用需要有充足的日照时间和稳定的光照条件,但不同地区的光照条件不尽相同,这会影响到该地区太阳能的收益情况。
2、成本挑战虽然太阳能系统的运营成本相对较低,但其安装和维护成本可能较高,需要全面考虑方案的经济性。
太阳能校园亮化工程方案

太阳能校园亮化工程方案一、项目背景与意义随着全球能源危机的不断加深和环境问题的日益严重,新能源成为全球发展的一个重要议题。
太阳能作为一种清洁、可再生能源,具有广阔的应用前景。
目前,我校的校园亮化设施主要使用传统的电力供应方式,这既增加了能源消耗,也增加了校园的环境负担。
因此,为了提高校园的能源利用效率和减少能源消耗,我们决定开展太阳能校园亮化工程。
太阳能校园亮化工程拟通过在学校不同场所安装太阳能光伏板,利用太阳能发电,并用于校园内的路灯、景观灯等照明设施。
这既能为校园带来更加美好的夜景,也能提高学校的绿色形象,同时降低学校的能源消耗,节约经济成本。
因此,本项目具有重要的现实意义和长远价值。
二、项目内容与技术路线1.项目内容(1)太阳能光伏板的安装:在校园内的主要道路、广场、操场等场所安装太阳能光伏板。
根据实际需要和场所特点,灵活布局太阳能光伏板的位置,确保光照充足。
(2)电能存储系统的建设:为了充分利用太阳能发电,需要建设电能存储系统,在阳光充足的白天将多余的电能进行储存,以备晚上照明使用。
(3)照明设施的更新:更新校园内的路灯、景观灯等照明设施,将传统的电力供应方式更换为太阳能供电。
保证照明设施的照明效果,并提高照明设施的能源利用效率。
2.技术路线(1)选取高效太阳能光伏板:选择高效的太阳能光伏板,提高太阳能转换效率,确保太阳能光伏板的稳定发电。
(2)建设安全可靠的电能存储系统:选取高品质的电能存储设备,确保储存的电能充分、安全,并提高储能系统的稳定性。
(3)更新照明设施:选择高品质的太阳能驱动的 LED 路灯、景观灯等照明设施,保证照明设施的耐用性,延长使用寿命。
三、项目实施计划1.项目准备阶段收集校园内路灯、景观灯等照明设施的相关资料,包括数量、型号、位置等信息,制定太阳能校园亮化工程的详细方案,进行实地考察,明确太阳能光伏板的安装位置。
2.设备采购与施工准备阶段选取符合工程需求的太阳能光伏板、电能存储设备、照明设施等设备,签订合同,进行设备采购。
学校新能源利用方案

学校新能源利用方案随着社会的发展和科技的进步,全球面临着越来越严重的能源短缺和环境污染问题。
为了应对这些挑战,许多学校开始探索并实施新能源利用方案,以减少对传统能源的依赖并减少对环境的影响。
本文将探讨学校新能源利用方案的重要性,并提出几个可行的解决方案。
一、背景介绍近年来,随着全球能源需求的不断增长,传统能源的供给面临着巨大的压力。
同时,学校作为一个集中人流量大、能源消耗大的地方,也面临着能源的浪费和环境污染问题。
因此,学校需要采取行动,寻找可持续的能源解决方案。
二、太阳能利用太阳能是一种无限可再生的能源,具有广泛的应用前景。
学校可以利用太阳能发电系统,将太阳光转化为电能,供学校使用。
同时,学校还可以安装太阳能热水器,利用太阳能进行水加热,减少对传统能源的需求。
三、风能利用风能是另一种可再生能源,学校可以考虑利用风能发电系统来实现自给自足。
在校园内选择适当的位置安装风力发电机,可以有效利用自然风力发电,减少对传统能源的依赖。
四、能源管理系统学校可以引入智能能源管理系统,通过监控和调节的手段,实现能源的高效利用。
该系统可以实时监测学校各个区域的能源消耗情况,并自动调节供应,以减少能源的浪费。
五、能源教育与宣传为了提高师生对新能源利用的认识和意识,学校可以加强能源教育与宣传。
通过组织能源知识讲座、举办能源科普活动等形式,向师生普及新能源的重要性,唤起他们对节能环保的关注。
六、科研与创新学校可以鼓励师生参与与新能源相关的科研和创新项目。
通过科研的力量,探索新能源的开发和利用方式,为学校提供更多的可行方案。
同时,学校还可以创设相应的创新基地,提供实验设备和资金支持,促进新能源技术的研发。
七、合作与交流学校可以积极寻找与新能源领域相关的合作伙伴,建立起良好的合作与交流机制。
与企业、研究机构等合作,共同推动新能源利用的研究和实践,通过资源共享和经验交流,提升学校新能源利用方案的效果。
八、投资和政策支持学校的新能源利用方案需要一定的投资和政策支持。
新能源在教育领域的应用

新能源在教育领域的应用随着社会的发展和科技的进步,新能源在各个领域的应用越来越广泛,教育领域也不例外。
新能源的应用给教育带来了很多好处,可以为学校提供可靠的能源供应,提高教育设施的节能环保水平,并且为学生们提供更加环保的学习环境。
本文将从新能源在校园供电、设施改造和环境教育三个方面来探讨新能源在教育领域的应用。
一、新能源在校园供电方面的应用传统的供电方式主要依赖于化石燃料,虽然能够满足学校的电力需求,但同时也给环境带来了严重的污染问题。
而新能源的应用可以有效地解决这个问题,例如通过太阳能发电系统为学校提供稳定的电力供应。
太阳能发电系统通过太阳能电池板将阳光能转化为电能,可以为学校提供绿色、可持续的能源。
通过在校园建设太阳能发电系统,学校可以减少对传统电网的依赖,降低能源成本,并且可以将多余的电能卖给电网,实现能源的共享和互补。
二、新能源在教育设施改造方面的应用新能源不仅可以应用于学校的供电系统,还可以用于对教育设施的改造。
例如,在校园中搭建风力发电机,利用风能发电,可以为学校提供清洁的能源。
此外,学校可以安装地源热泵系统,将地下的地热能转化为供暖和制冷的能源,实现能源的循环利用。
这些新能源的应用不仅可以为学校提供可再生、清洁的能源,还可以减少对传统的能源消耗,降低学校的能源开支。
三、新能源在环境教育方面的应用新能源的应用可以为学校提供更好的环境教育资源。
学校可以在建设新能源设施的同时,设置相应的展示区域,向学生和公众介绍新能源的原理、应用和意义。
例如,在太阳能发电系统周围设置解说牌,解释太阳能的利用过程;在风力发电机旁边设置展板,介绍风能发电的原理和优势。
通过这样的方式,不仅可以让学生们更好地了解新能源的知识,增强他们的环境保护意识,还可以向公众普及新能源技术,推动社会的可持续发展。
总结起来,新能源在教育领域的应用给学校带来了很多好处,不仅可以为学校提供可靠的能源供应,提高教育设施的节能环保水平,还可以为学生们提供更加环保的学习环境。
新能源在教育行业中的应用

新能源在教育行业中的应用随着社会的进步和科技的发展,新能源在各个行业得到了广泛应用,教育行业也不例外。
新能源的应用不仅能够满足学校的能源需求,还能够为教育机构提供更多的教学资源和创新空间。
本文将从多个方面介绍新能源在教育行业中的应用。
一、太阳能在学校的应用太阳能作为一种可再生能源,具有环保、经济、稳定的特点,被广泛应用于学校的能源供应领域。
学校可以在教学楼、宿舍楼的屋顶上安装太阳能光伏电池板,将太阳能转化为电能,为学校提供稳定的电源。
此外,学校还可以利用太阳能热水器为师生提供热水,满足学生的基本生活需求。
太阳能的应用不仅降低了学校的能源消耗,还为学校节约了大量的经费。
二、风能在学校的应用风能是一种高效、环保的能源,在学校中也有着广泛的应用价值。
学校可以利用风力发电机将风能转化为电能,为学校提供电力支持。
此外,学校可以在校园内设置风能灯光系统,利用风能为校园照明。
风能的应用不仅提供了可再生的电力资源,还为学校提供了一个实践教学的机会,可以教育学生关于可再生能源的知识和技术。
三、新能源在实验教学中的应用新能源的应用还可以延伸到实验教学中,为学生提供实践和探究的机会。
学校可以在实验室中设置太阳能和风能实验装置,让学生通过实验了解新能源的原理和应用。
同时,学校也可以组织学生进行新能源项目设计和实施,培养学生的创新意识和实践能力。
通过实验教学,学生不仅可以学习新能源知识,还可以培养解决问题的能力和团队合作精神。
四、新能源在教育资源的应用新能源的应用可以为学校提供更多的教育资源和创新空间。
学校可以利用太阳能和风能为电子设备供电,如电脑、投影仪等,提供更好的教学条件。
同时,学校也可以建设多媒体教室,利用新能源为学生提供在线教育资源,开展远程教学和网络学习。
新能源的应用不仅可以拓宽学校的教育资源,还可以推动教育信息化的发展。
五、新能源在学生培养中的应用新能源的应用还可以培养学生的环保意识和可持续发展的观念。
通过新能源的实际应用和实践活动,学生能够深入了解能源问题和环境保护的重要性,从而提高他们的环保意识和责任感。
学校太阳能工程方案设计

学校太阳能工程方案设计一、项目背景随着我国经济的快速发展,对能源的需求也在不断增加。
而且随着工业化和城市化的不断推进,传统能源资源的消耗速度也在不断加快,而且对环境的破坏也越来越严重。
因此,为了解决能源问题和保护环境问题,我国积极推进可再生能源的开发和利用。
太阳能作为一种清洁能源,具有不受污染、不用消耗其他能源、永续利用等优势,成为备受关注的能源。
我校位于南方,阳光资源非常充足,因此我校决定利用太阳能资源,建设太阳能工程,为学校提供清洁能源,降低学校的能源消耗,同时还可以提高学校的环保形象。
因此,我校拟开展太阳能工程方案设计,以实现太阳能资源的有效利用,并为未来学校的可持续发展做出贡献。
二、项目目标1. 实现学校能源的可持续利用,大幅降低学校用电成本;2. 减少学校对传统能源的依赖,提高学校的能源安全保障;3. 提高学校的环保意识,塑造学校的环保形象;4. 为学生们提供一个学习太阳能技术的平台,开拓学生们的视野。
三、项目规划1. 太阳能光伏发电项目太阳能光伏发电是目前最常见的太阳能利用方式之一,我校计划在校园内建设太阳能电池板组成的光伏发电厂,将通过逆变器把太阳能转换为电能,便于供电。
首先选址是重要的,我们会选择校园内光照充足的地方进行建设。
其次,采购合适的太阳能电池板和逆变器。
去年的数据显示,我校校园用电约为2万千瓦时,因此,我们计划初期建设一个5千瓦的太阳能光伏发电厂作为试点。
并根据试点效果,逐步扩大后期的光伏发电规模,以覆盖更多校园的用电需求。
2. 太阳能热水器项目太阳能热水器是利用太阳能将太阳辐射能转换为热能,来加热水。
我校计划在学生宿舍楼顶安装太阳能热水器,为学生提供热水,以此达到节能减排的目的。
我们将根据学生宿舍的用水情况和宿舍楼的层数来确定安装数量,同时还会配备储水罐和辅助热水设备,以应对天气转凉等情况。
3. 其他太阳能利用项目除了光伏和热水器外,我校还计划开展其他太阳能利用项目,如太阳能路灯、太阳能充电桩等。
太阳能应用在高校校园照明系统中的研究

太阳能应用在高校校园照明系统中的研究摘要:随着全球对于可再生能源的需求不断增加,太阳能作为一种清洁、可再生的能源源,受到了广泛的关注。
本文通过对太阳能在高校校园照明系统中的应用进行研究,探讨了太阳能利用在高校校园照明系统中的优势以及存在的挑战。
通过对相关文献的综述和对几所高校进行的调研,本文总结了太阳能在高校校园照明系统中的主要应用方式,并对未来的发展进行了展望。
一、引言高校校园照明系统对于创造良好的学习和工作环境非常重要。
然而,传统的电网供电照明系统存在能源消耗大、灯具使用寿命短等问题。
而太阳能作为一种可再生的绿色能源,可以解决这些问题。
因此,通过将太阳能应用到高校校园照明系统中,不仅能够节约能源、降低能源消耗,还能够减少对电网的依赖,实现可持续发展。
二、太阳能在高校校园照明系统中的应用方式1. 独立太阳能照明系统独立太阳能照明系统是指根据高校校园的实际需求,利用太阳能发电系统独立供电给照明系统。
这种方式适用于一些独立分区域的场所,如停车场、步行道等。
系统通过光电转换将太阳能转化为电能,供给照明设备使用。
独立太阳能照明系统的优势在于不依赖电网供电,具有独立性和可靠性高的特点。
2. 太阳能光伏路灯太阳能光伏路灯是利用太阳能光伏电池板收集太阳能,并将其转化为电能供给路灯的照明系统。
由于路灯在夜间需要持续亮化,太阳能光伏路灯一般还配备了蓄电池,可以将白天收集到的多余电能储存起来,在夜间使用。
太阳能光伏路灯安装方便,不受地域限制,能够充分利用太阳能资源,减少对电网的负荷。
3. 太阳能光管天窗太阳能光管天窗是一种将太阳能引导到室内的照明方式。
通过将太阳能光管安装在屋顶或者室内墙壁上,利用光学原理将太阳能从室外引导到室内,实现室内照明。
太阳能光管天窗适用于一些相对密闭的区域,如图书馆、教室等,能够有效利用太阳能,减少对电网的依赖,同时提供自然光线照明,提高学习和工作环境的舒适度。
三、太阳能在高校校园照明系统中的优势1. 节能减排太阳能作为一种清洁、可再生的能源源,利用太阳能进行照明可以大幅度减少对传统能源的依赖,降低能源消耗。
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目录背景资料 (1)(一)知识背景 (1)一、利用太阳能 (1)二、太阳能的光—电转换 (1)三、太阳能电池 (1)四、有关物理概念 (3)五、结合校园科技景点 (4)(二)方法背景 (4)1、设计理念 (4)2、对象及用途 (4)3、教材分析 (4)课程目标 (5)活动方案 (5)(一)示范性方案:太阳能电池基本性能的研究 (5)太阳能电池性能研究实验报告记录(学生用) (7)课余拓展实验(学生自己设计实验报告) (7)(二)指导性方案:太阳能凉帽的制作 (8)太阳能凉帽的制作研究实验报告记录(学生用) (9)利用太阳能作品设计申报表...........................................................................10(三)拓展性方案:太阳能电池的研究和利用...................................................1 1 课外实验研究(请你试一试) (13)研究成果总结 (13)校园中太阳能电池的利用——学习单 (14)课题申请表 (14)课题实施记录 (15)交流汇报提纲 (15)课题研究结题报告 (16)课题评价 (17)参考资料………………………………………………………………………………………。
18校园中太阳能电池的利用上海市南洋中学陆赵华背景资料(一)知识背景能源是人类社会发展的物质基础,长期以来,大量使用的煤炭、石油和天然气等化石能源不仅日益枯竭,而且造成了严重的环境污染。
面临能源和环境的双重挑战,人们不得不研究开发利用清洁和可再生的新能源(缩写为NRSE,即New and Renewable Sources of Energy),以求人类的可持续发展,这也是现代科学技术永恒的主题。
很自然的想法是向太阳要电能,但怎样有效的利用太阳所恩赐的能量,使其成为本世纪的一大可利用能源,是新能源开发中的一个重要课题。
我们学校设立以新能源系列为特色的科技景点,就是为了介绍和普及新能源的知识和应用,期望作为明天主人的青少年学生能够从直观上对新能源有所了解或由此产生兴趣和引起关心,也希望得到全社会的关心和扶植,使更多的有识之士立志献身于这一事业。
一、利用太阳能太阳内部不停地进行着热核反应(氢变为氦),同时释放出巨大的能量。
地球所接受的太阳能功率,平均每平方米为1353千瓦,这就是所谓的“太阳常数”。
也就是说,太阳每秒钟照射到地球上的能量约为500万吨煤当量。
就是这些能量比目前全世界人类的能耗量大 3.5万倍。
地球每年所接收的太阳能至少有6×1017kW·h,相当于74万亿吨标准煤的能量。
可见利用太阳能的潜力很大,开发利用太阳能大有可为。
虽然很久以来,人们在不同程度地利用着其能量(右图是利用太阳能的主要途径)。
二、太阳能的光—电转换太阳能的大规模利用,主要是用于发电,发电方式有两种:光—热—电转换方式:就是利用太阳辐射热能发电,一般是由太阳能集热器将吸收的热能转换成蒸气,再驱动汽轮机发电,后一过程与火力发电一样。
太阳能热发电的缺点是效率低而成本高,至少比普通火电站贵5~10倍。
光—电直接转换方式;其基本原理是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能。
光—电转换的基本装置就是太阳能电池,它适用于电子仪表、光电信号器件、无人中续站、高山气象站等许多方面,尤其可以分散在边远山区、高山沙漠、海岛和农村使用,以节省一些造价很贵的输电线路。
三、太阳能电池1、太阳能电池原理介绍太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程,在物理学上叫“光生伏打效应”。
太阳能电池就是根据这种效应制成的。
例如对于单晶硅太阳能电池来说,把单晶硅这种晶体切成(0.3--0.5mm 左右的)薄片后,经微量元素掺杂分别制成P 型或N 型半导体。
简单的说,负电荷固定而正电荷可以自由移动的称为P 型半导体;而正电荷固定而负电荷可以自由移动的称为N 型半导体。
如果将这两种型式的半导体放在一起,在阳光的照射下,一些光子同组成半导体的原子价电子碰撞,产生电子--空穴对,电子便会通过P--N 结沿相反方向扩散,使P 型层带正电,N 型层带负电,而产生电动势。
若分别在P 型层N 型层焊上金属接触膜,接通负载,就会形成直流电流,如右图所示,如此形成的电池元件,经过适当的串联和并联,就能产生一定的电压和电流,输出所需的电能。
目前生产的光电池转换效率一般在10--20%之间,当地面阳光强度为1千瓦/米2时,每片光电池的开路电压约为0.55伏,短路电流约为30--35毫安/厘米2。
2、太阳能电池的种类目前,太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。
单晶硅太阳能电池变换效率最高,已达20%以上,但价格也最贵。
非晶态硅太阳能电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。
当然,特殊用途和实验室中用的太阳能电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地,光电变换效率可达36%。
3、太阳能发电的前景早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。
但这需要解决向地面无线输电问题。
现已提出用微波束、激光束等各种方案。
1991年8月,世界各国太阳能专家聚集巴黎,专门讨论了太空太阳能电站问题。
这种空间太阳能电站建在地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上固定区域供电。
其发电及传输示意如右图所示。
在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过光电转换把太阳能转变成电能,再经微波转换器将直流电转换成微波,并通过天线将电能以微波形式向地面发送。
地面接收站通过整流天线把微波能还原成电能。
目前已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电。
四、有关物理概念1、电动势电源内部的非静电力把单位正电荷从电源负极经内电路移动到正极过程中做的功。
电动势的符号是ε,单位是伏(V)。
电源是一种把其他形式能转变为电能的装置。
要在电路中维持恒定电流,只有静电场力不够,还需要有非静电力。
电源提供非静电力,把正电荷从低电势处移到高电势处,非静电力推动电荷做功的过程,就是其他形式能转换为电能的过程。
电动势是表征电源产生电能的性能的物理量。
如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。
有6焦的其他其形式能转换为电能。
当电源的外电路断开时,电源内部的非静电力与静电场力平衡,电源正负极两端的电压等于电源电动势。
当外电路接通时,端电压小于电动势。
不同电源非静电力的来源不同,能量转换形式也不同。
化学电动势(干电池、钮扣电池、蓄电池等)的非静电力是一种化学作用,电动势的大小取决于化学作用的种类,与电源大小无关,如干电池无论1号、2号、5号电动势都是1.5伏。
发电机的非静电力是磁场对运动电荷的作用力。
光生电动势(光电池)的非静电力来源于内光电效应。
压电电动势(晶体压电点火、晶体话筒等)来源于机械功造成的极化现象。
2、内电压电源对外电路供电时,通过电源的电流与电源内电阻的乘积。
内电压又叫电源内电路的电压降。
通常认为电源内电阻r为一定值,故电流I越大,内电压Ir也越大。
当电源外电路断路时,电流I=0,内电压Ir=0。
电源外电路短路时,电流I=ε/r,内电压Ir=ε。
根据闭合电路欧姆定律知,电源电动势等于电源端电压与内电压之和,即ε=U+Ir, ε为电动势,U为端电压。
3、端电压电源正负极间的电压。
端电压等于把单位正电荷从正极移到负极时电场力做的功。
通过电源的电流为零时,端电压U等于电动势ε,我们常利用这一特点测量电动势。
电源放电时,若外电路为电阻R,通过电路的电流为I,则端电压U=IR 。
根据闭合电路欧姆定律知,端电压等于电源电动势减去内电压即U=ε-Ir=ε-εr/(R+r),端电压随电流的增大线性减小,端电压随外电阻的增大而增大。
U-I图象直线斜率的负值等于电源内电阻。
应该注意,若外电路的用电器不是纯电阻R,而是电动机、电解槽等,则端电压U≠IR,U=ε-Ir仍成立,当通过电源的电流I=0时,如外电路断路时,内电压为0,U=ε。
电源充电时,端电压等于电动势加内电压,即U=ε+Ir。
4.闭合电路欧姆定律通过闭合电路的电流等于电路中的电源电动势除以闭合电路总电阻。
若电源电动势为E,电源外电路的电阻为R,内电阻为r,则闭合电路的电流I=ε/(R+r)这是电学基本定律之一,该定律也可表达为ε=IR+Ir或闭合电路的电动势等于端电压与内电压之和。
闭合电路欧姆定律说明:通过闭合电路的电流由电动势和闭合电路的总电阻决定。
恒定电流一定是闭合的,定律从整体上说明了电流的决定因素。
部分电路的欧姆定律说明:一段纯电阻电路中的电流,由电阻两端的电压和电路的电阻决定。
5.电源电动势和内电阻的测定电动势和内电阻是反映电源重要特征的两个物理量。
测量电动势E和内电阻r的方法很多。
(1)伏安法:用伏特表测电动势ε,用安培表测电流I。
(2)伏欧法:用电压表和定值电阻测量ε、r的电路如右图,用不同的定值电阻测出端电压,则联立解得ε和r。
由于电压表的电阻不是无穷大,测出的电源电动势、内电阻都比真实值小。
(3)安欧法用电流表和定值电阻测量ε、r的电路如右图,用不同的定值电阻测出电路中电流,则联立解得ε和r。
由于电流表的电阻不为零,测出的电动势虽是准确的,但内电阻比真实值大。
三种测量方法由于电表电阻的影响都要造成系统误差,测量精确度不够高。
如不需要精确测量电动势,我们常采用简单的方法粗测,即把电压表连结电源两端,电压表的读数就等于电动势。
五、结合校园科技景点太阳能石英钟:这钟(右图)是70年代初造的,靠太阳能电池提供动力,曾是上海市第一台太阳能钟,因年久失修,被作为废物堆放在某单位。
后被我校老师将它觅来,和同学们一起进行了修理,如今它走时仍很准确,已成为南洋中学的一个标志。
(二)方法背景1、设计理念本活动以高中学生为主体,依托学校科技教育环境(新能源特色)的优势,研究太阳能电池的原理与主要特性,培养学生对科学的兴趣和爱好,激发学生的创造思维,增强成为新能源开拓者的决心。
使学生在研究性的活动中逐步了解科学最基本的概念和过程,逐步培养学生具有从事科学技术活动的基本技能;使学生养成科学的思维习惯,掌握一定的科学方法,提高他们运用科学分析问题解决问题的能力;培养他们具有严谨、求实的科学态度和科学行为习惯。
帮助他们树立科学的观念和精神,理解科学技术和社会的关系,为他们今后创造性地从事或参与科学技术活动和社会实践打下基础。
2、对象及用途(1)高中教师和学生。
(2)科技辅导员。