Работа по физике солнце
Темы исследований
Оформление работы
Наш баннер
Исследовательские работы и проекты
Проект «Солнце и солнечные затмения»
В готовом исследовательском проекте по физике на тему «Солнце и солнечные затмения» автором предложена справочная информация о том, что такое Солнце и солнечное затмение, о причинах затмения Солнца, приводится классификация солнечных затмений.
Подробнее о работе:
Материалы данной исследовательской работы по физике «Солнце. Солнечные затмения» можно использовать в качестве дополнительной информации при подготовке к урокам, факультативным занятиям и контрольным работам по физике, а также для самообразования в области физики.
Оглавление
Введение
1. Что такое солнце?
2. Солнечное затмение и его классификация.
3. Календарь солнечных затмений.
4. Как можно увидеть солнечное затмение?
5. Гелиотерапия.
6. Влияет ли на нас солнечное затмение.
Заключение
Список литературы
Введение
Повзрослев, у нас появляется желание оставить след в истории человечества, самим сделать великое открытие и разгадать, как можно больше загадок космоса. К примеру, есть ли жизнь на других планетах других галактик через, сколько лет упадет метеорит на Землю и т.д.
Знание об астрономии помогают нам увидеть не только будущее своей Земли, а еще разгадать нам не понятные явления о других планетах солнечной системы. Технология не стоит на месте. У нас появляются все больше способностей открыть нам тайны Вселенной. Когда была маленькой, я смотрела на звезды и всегда думала, как они появляются.
Более в старшем возрасте меня заинтересовало Солнце. А именно солнечное затмение, как оно происходит, при каких условиях можно увидеть его и кто первый открыл это событие. Соглашусь, что смотреть на солнечное затмение очень завораживающе, ведь любые явления природы нам кажутся удивительными и загадочными. Поэтому я выбрала эту тему, чтобы разобраться и повысить свои знания о космосе.
Актуальность: уже с древних времен люди начинали изучать нашу и другие планеты, Солнце и Вселенную. Но до сих пор современные люди не могут узнать о Солнце все, поэтому солнечное затмение не до конца изученная тема человечества. Я попытаюсь найти для себя много загадок о Солнце и его затмении.
Цель: узнать, что такое солнечное затмение, о его явлении и характеристика.
Объект исследования: Солнце
Задачи для достижения поставленной цели: изучить как можно больше информации о Солнце и его явлений.
Что такое Солнце?
Солнце — звезда, вокруг которой обращаются Земля и другие планеты Солнечной системы. Солнце играет исключительную роль для человечества как первоисточник большинства видов энергии. Жизнь в известной нам форме была бы невозможна, если бы Солнце светило немного ярче или немного слабее.
Солнце — типичная небольшая звезда, каких миллиарды. Но из-за близости к нам только оно дает возможность астрономам детально исследовать физическое строение звезды и процессы на ее поверхности, что практически недостижимо в отношении других звезд даже с помощью самых мощных телескопов.
Как и другие звезды, Солнце — это горячий газовый шар, в основном состоящий из водорода, сжатого силой собственного тяготения. Излучаемая Солнцем энергия рождается глубоко в его недрах в ходе термоядерных реакций, превращающих водород в гелий. Просачиваясь наружу, эта энергия излучается в пространство из фотосферы — тонкого слоя солнечной поверхности.
Над фотосферой находится внешняя атмосфера Солнца — корона, простирающаяся на много радиусов Солнца и сливающаяся с межпланетной средой. Поскольку газ в короне очень разрежен, его свечение крайне слабо. Обычно незаметная на фоне светлого дневного неба, корона становится видимой лишь в моменты полных солнечных затмений.
Плотность газа монотонно снижается от центра Солнца к его периферии, а температура, достигающая в центре 16 млн. К, снижается до 5800 К в фотосфере, но затем вновь возрастает до 2 млн. К в короне. Переходный слой между фотосферой и короной, наблюдаемый в виде ярко-красного ободка в моменты полных солнечных затмений, называют хромосферой.
У Солнца отмечается 11-летний цикл активности. В течение этого периода нарастает и вновь убывает количество солнечных пятен (темных областей в фотосфере), вспышек (неожиданных поярчаний в хромосфере) и протуберанцев (плотных холодных облаков водорода, конденсирующихся в короне).
Источник
Исследовательский проект по физике «Солнечная батарея»
Выбранный для просмотра документ работа по физике.docx
II. Основная часть
2.1 Устройство и принцип работы солнечной батареи
2.2 Достоинства и недостатки солнечной батареи
2.3 Как изготовить солнечную батарею своими руками
2. 4 Этапы разработки солнечной батареи
III . Вывод. Результаты использования солнечной батареи.
V . Информационные источники
Современный человек не может представить свою жизнь без использования энергии. Ежедневно каждый человек на Земле использует около 500 кВт/ч электрической энергии.
Электрическая энергия позволяет человеку удовлетворят потребности в качественном освещении, тепле. Ну и, конечно же, использовать так называемые «блага» (электрические чайники, утюги, телевизоры, микроволновые печи, стиральные и посудомоечные машины и многое другое). Вряд ли в сегодняшнем мире компьютеров, телефонов и других полезных (или не очень) вещей найдётся человек, который не использует электричество и тепло.
Чаще всего для получения электроэнергии используются гидро – и атомные электростанции. Однако их использование отрицательно сказывается на экологии.
Сегодня всё чаще можно услышать о таких способах получения энергии, как ветровые генераторы, солнечные батареи, энергия приливов и отливов и другие. Такие источники энергии получили название альтернативные. Связано это, конечно, со многими факторами. Среди основных — исчерпаемость ресурсов планеты, экологичность и экономичность.
В связи с этим нас заинтересовал вопрос: можно ли создать альтернативный источник энергии своими руками? Насколько это затратно и рационально?
Цель работы: Изучить преимущества и недостатки альтернативных источников энергии на примере действующей модели солнечной батареи.
1. Изучить альтернативные способы добычи энергии, в том числе тепловой.
2. Выявить достоинства и недостатки солнечной батареи (коллектора).
3. Изготовить действующую модель солнечной батареи (коллектора).
2.1. Устройство и принцип работы солнечной батареи.
Солнечные батареи – устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов. Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принцип ее работы.
Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.
Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его отчистка обходиться дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен. Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи.То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.
Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с поверхности кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.
Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.
Кремний – самый популярный материал для батарей. Кремниевые батареи также делятся на:
— монокристаллические (для производства таких батарей используется очень чистый кремний);
— поликристаллические (дешевле монокристаллических); поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.
Такие батареи подразделяются на следующие виды:
— на основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
— на основании селенида меди – индия: КПД выше, чем у предыдущих.
Солнечные батареи из полимеров очень тонкие, порядка 100н M (нанометров). Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.
КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.
2.2. Достоинства и недостатки солнечных батарей
Преимущества солнечные батареи имеют следующие:
— безвредность для экологии; долговечность; бесшумная работа; легкость изготовления и монтажа; независимость поставки электричества от распределительной сети; неподвижность частей устройства;
— перспективность, доступность и неисчерпаемость источника энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей;
— теоретически полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить характеристику отражающей способности земной поверхности и привести к изменению климата;
— незначительные финансовые затраты; небольшой вес; работа без механических преобразователей;
Однако, одновременно с преимуществами, солнечные батареи имеют ряд недостатков:
— зависимость от погоды и времени суток;
— сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в ней;
— нерентабельность в высоких широтах;
— необходимость аккумуляции энергии;
— при промышленном производстве – необходимость дублирования солнечных элементов маневренными элементами сопоставимой мощности;
-высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (индий, теллур);
— необходимость периодической очистки отражающих/поглощающих поверхностей от загрязнения;
-нагрев атмосферы над электростанцией;
2.3. Как изготовить солнечную батарею своими руками
Солнечную батарею можно сделать своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.
Солнечная батарея из фольги
Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей их кладут на фольгу.
Как сделать солнечную батарею из фольги? Нам понадобится 2 «крокодильчика»; медная фольга; мультиметр; соль; пустая пластиковая бутылка без горлышка; электрическая печь; дрель. Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электрическую плиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой. Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться. Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от нагретой фольги – к плюсу, от нагретой – к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова. Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой. Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.
Солнечная батарея из транзисторов
У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзистора своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно вскрыть крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов. Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p — n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта. Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников малой мощности. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу. Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.
Солнечная батарея из жестяных банок
Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из жестяных банок просто и дешево. Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо, и обладает лучшим теплообменом. Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении. Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.
2.4. Этапы разработки солнечной батареи (коллектора)
В данной работе рассмотрим этапы изготовления солнечной батареи (коллектора) из жестяных банок, так как этот вариант самый дешёвый из предложенных выше.
Солнечная батарея из жестяных банок
1. Жестяные банки – 20 штук
2. Фольга – 1 лист размер 30х52см
3. Утеплитель – 1 лист 30х52см
4. Доска толщиной 2см – 1,7м
5. Оргстекло – 1 лист размер 58х32см
6. Краска чёрная – 1 баллон
Для начала мы собрали пустые банки, из которых составим панели солнечных батарей. В днище каждой баночки специальным пером для сверления делаются аккуратные отверстия. Верхняя часть банки режется ножницами и изгибается так, чтобы получился «плавник». Его миссия заключается в содействии турбулентному потоку воздуха, чтобы собрать как можно больше тепла от нагретой стенки банки. Всё это необходимо сделать до склеивания банок (Приложение)
Далее необходимо приступить к склеиванию банок. Для склеивания применяется любой клей, подходящий для таких материалов, как жесть. Банки склеиваются следующим образом: дно одной банки соединяется с верхней частью другой. И так последовательно, пока не получится необходимого размера «лента» из банок». В нашем случае мы склеили 4 банки в длину. Затем полученные «ленты» склеиваем между собой. Получается панель из банок. Производим окрас банок в чёрный цвет, чтобы лучше притягивать солнечные лучи и поглощать больше тепла (с помощью краски в баллончиках).
Готовим каркас будущей батареи. Для этого собираем короб длиной 60см, шириной 34 см (по внешним границам), в который поместится панель из банок. В боковых стенках прорезываем отверстия, совпадающие с отверстиями в банках. На дно полученного короба кладём теплоизоляцию. Мы применили для этого фольгу и мягкую подложку из пенопласта.
Полученную панель из банок укладываем в короб и накрываем оргстеклом, размеры которого должны максимально соответствовать размерам короба (для наименьшего попадания пыли в панель). Дальше мы проделываем два выходных канала в коллекторе, к которому потом присоединим алюминиевую трубку. Одну — на вход, а другую — на выход воздуха.
Источник