SOLAR PANEL TACHOMETER: 5 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Katika "Jopo la jua kama Kifuatiliaji Kivuli", iliwasilishwa njia ya majaribio ya kuamua kasi ya kitu kutoka kwa makadirio ya kivuli chake kwenye jopo la jua. Je! Inawezekana kutumia tofauti ya njia hii kusoma vitu vinavyozunguka? Ndio, inawezekana. Ifuatayo, vifaa rahisi vya majaribio vitawasilishwa ambavyo vitawezesha kupima kipindi na mzunguko wa kitu. Vifaa hivi vya majaribio vinaweza kutumika wakati wa kusoma somo "Fizikia: Mitambo ya Kikabila", haswa wakati wa kusoma mada "Mzunguko wa vitu vikali". Inaweza kuwa muhimu na wanafunzi wa shahada ya kwanza na wahitimu, wakati wa maonyesho ya majaribio au madarasa ya maabara.

Hatua ya 1: Vidokezo vingine vya Kinadharia

Wakati kitu kigumu kinapozunguka kwenye mhimili, sehemu zake zinaelezea mizunguko iliyozunguka kwa mhimili huo. Wakati unaochukua kwa moja ya vyama hivi kumaliza mzingo huitwa kipindi cha mzunguko. Kipindi na mzunguko ni ukubwa wa kurudiana. Katika Mfumo wa Kimataifa wa Vitengo kipindi hupewa kwa sekunde (s) na masafa katika Hertz (Hz). Vyombo vingine vya kupima mzunguko wa mzunguko hutoa maadili katika Mapinduzi kwa Dakika (rpm). Kubadilisha kutoka Hz hadi rpm, ongeza tu thamani kwa 60 na utapata rpm.

Hatua ya 2: Vifaa na Hati

• Jopo ndogo la jua (100mm * 28mm)

• Tochi ya LED

• Mkanda wa wambiso wa kutafakari

• Mkanda mweusi wa umeme

• Cable ya umeme

• Vifungo vya nyaya

• Bunduki ya moto ya silicone

• Kuunganisha chuma na bati

• Vipande vitatu vya kuni (45mm * 20mm * 10mm)

• Oscilloscope ya dijiti na uchunguzi wake

• Kugeuza kitu ambacho unataka kupima mzunguko wake

Hatua ya 3: Kanuni ya Uendeshaji

Nuru inapogonga kitu, sehemu moja huingizwa na nyingine hujitokeza. Kulingana na sifa za uso na rangi ya kitu, taa hiyo iliyoakisi inaweza kuwa kali zaidi au kidogo. Ikiwa sifa za sehemu ya uso zimebadilishwa kiholela, tuseme kwa kuipaka rangi au kwa kushikamana nayo kwenye mkanda wa wambiso wa fedha au mweusi, tunaweza kukusudia kwa makusudi mabadiliko ya ukubwa wa nuru inayoonekana katika eneo hilo. Hapa tusingekuwa tukifanya "UWEKAJI WA KIVULI" lakini tungekuwa tukisababisha mabadiliko katika sifa za taa iliyoonyeshwa. Ikiwa kitu kinachozunguka kimeangazwa na chanzo cha nuru na paneli ya jua imewekwa vizuri, ili sehemu ya taa iliyoangaziwa ianguke juu yake, voltage lazima ionekane kwenye vituo vyake. Voltage hii ina uhusiano wa moja kwa moja na nguvu ya nuru inayopokea. Ikiwa tunabadilisha uso, nguvu ya taa inayoonekana hubadilika na voltage ya jopo nayo. Jopo hili linaweza kushikamana na oscilloscope na kutambua tofauti za voltage kwa heshima na wakati. Ikiwa tunaweza kutambua mabadiliko madhubuti na yanayorudiwa kwenye curve, kupima wakati inachukua kujirudia, tunaweza kuamua kipindi cha kuzunguka na nayo, masafa ya kuzunguka kwa moja kwa moja ikiwa tunaihesabu. Baadhi ya oscilloscopes wana uwezo wa kuhesabu moja kwa moja maadili haya, lakini kutoka kwa mtazamo wa kufundisha, ni tija kwa wanafunzi kuhesabu. Ili kurahisisha shughuli hii ya majaribio tunaweza mwanzoni kutumia vitu vinavyozunguka kwa rpm kila wakati na ikiwezekana linganifu kwa kuzingatia mhimili wake wa mzunguko.

Kufupisha:

1. Kitu kinachozunguka kila wakati huonyesha nuru inayoanguka juu yake.

2. Ukali wa nuru inayoonyeshwa na kitu kinachozunguka inategemea rangi na sifa za uso wake.

3. Voltage inayoonekana kwenye jopo la jua inategemea nguvu ya taa iliyoakisi.

4. Ikiwa sifa za sehemu ya uso hubadilishwa kwa makusudi, kiwango cha mwangaza wa nuru iliyoonyeshwa katika sehemu hiyo pia itabadilika na kuwa na voltage kwenye jopo la jua.

5. Kipindi cha kitu wakati wa mzunguko kinaweza kuamua kwa kupima muda uliopita kati ya alama mbili na maadili sawa ya voltage na tabia kwa msaada wa oscilloscope.

Hatua ya 4: Ubunifu, Ujenzi na Utekelezaji wa Jaribio

1. Solder makondakta wawili wa umeme kwenye jopo la jua. 2. Funika mawasiliano ya umeme kwenye jopo na silicone ya moto ili kuepuka mizunguko fupi.

3. Jenga msaada wa mbao kwa kujiunga na silicone ya moto au gundi nyingine vipande vitatu vya kuni kama inavyoonekana kwenye picha.

4. Bandika jopo la jua kwa msaada wa mbao na silicone ya moto kama inavyoonekana kwenye picha.

5. Bandika taa kwenye msaada wa mbao kama inavyoonekana kwenye picha na uifanye salama na vifungo vya plastiki.

6. Salama kondakta wa umeme wa jopo na flange nyingine kwa msaada wa mbao.

7. Bandika kwenye kitu unachotaka kusoma bendi ya mkanda mweusi halafu bendi ya fedha kama inavyoonekana kwenye picha.

8. Anza kuzunguka kwa kitu unachotaka kusoma.

9. Unganisha uchunguzi wa oscilloscope kwa usahihi kwa wasimamizi wa jopo la jua.

10. Sanidi oscilloscope yako kwa usahihi. Kwa upande wangu mgawanyiko wa voltage ulikuwa 500mv na mgawanyiko wa wakati 25ms (itategemea kasi ya kuzunguka kwa kitu).

11. Weka vifaa vya majaribio ambavyo umekusanyika tu mahali ambapo miale ya taa inaonyeshwa juu ya uso unaozunguka na kugonga paneli ya jua (jisaidie kutoka kwa kile unachokiona kwenye oscilloscope kupata curve yenye mabadiliko yaliyotamkwa zaidi).

12. Weka vifaa vya majaribio vikiwa vimewekwa sawa kwa sekunde chache ili kuona ikiwa matokeo ya curve yanabaki kila wakati.

13. Acha oscilloscope na uchanganue curve kuamua ni nafasi zipi zinahusiana na mkanda mweusi na ipi kwa mkanda wa fedha. Kwa upande wangu, kwa kuwa motor ya umeme ambayo nilisoma ilikuwa ya dhahabu, mabadiliko yaliyosababishwa na mkanda yalionekana zaidi.

14. Kutumia mshale wa oscilloscope, pima muda uliopita kati ya alama na usawa wa awamu, kwanza kwa mkanda na kisha kwa Ribbon ya fedha na ulinganishe (lazima iwe sawa).

15. Ikiwa oscilloscope yako haikokotoi kiasi cha kipindi (masafa), fanya hivyo. Unaweza kuzidisha thamani ya awali kwa 60 na kwa hivyo kupata rpm.

16. Ikiwa una thamani ya kv au mapinduzi kwa kila volt (ikiwa ni motor inayotoa sifa hizi) zidisha thamani kv na voltage ya pembejeo, linganisha matokeo na ile uliyopata wakati wa jaribio na ufike hitimisho.

Hatua ya 5: Baadhi ya Vidokezo vya Mwisho na Mapendekezo

• Ni rahisi mwanzoni kuangalia hali ya upimaji wa oscilloscope yako kupata matokeo ya kuaminika (tumia ishara ya upimaji inayotolewa na oscilloscope, ambayo kwa jumla ni 1khz).
• Rekebisha uchunguzi wako wa oscilloscope kwa usahihi. Unapaswa kuona kunde za mstatili zisizo na kasoro ikiwa unatumia ishara inayotokana na oscilloscope yenyewe (angalia picha).
• Chunguza wakati wa kujibu umeme na mtengenezaji wa jopo lako la jua (datasheet). Katika kesi yangu ilikuwa chini sana kuliko kipindi cha kuzunguka kwa gari la umeme ambalo nilisoma, kwa hivyo sikuzingatia ushawishi wake kwa vipimo nilivyofanya.
• Linganisha matokeo yaliyopatikana kwa njia hii na yale yaliyopatikana kwa chombo cha kibiashara na uzingatia faida na hasara za zote mbili.

Kama kawaida, nitasikiliza maoni yako, maoni na maswali. Bahati nzuri na endelea na miradi yangu ijayo!

Mkimbiaji Juu katika Mashindano ya Sayansi ya Darasa