Γιάννη τα θέματα που βάζεις έχουν πάντα ενδιαφέρον. Δεν ξέρω γιατί, αλλά βρίσκω πιο πολύ ενδιαφέρον σε θέματα φυσικής που δεν διδάσκονται στο σχολείο.
Στον διαγωνισμό EUSO 2019 που έκανα στα Γιάννενα το θέμα που τους έβαλα να πειραματιστούν ήταν το εξής: τους έδωσα ένα κύκλωμα που είχε ένα κόκκινο LED, ένα μπλε LED τα οποία ήταν γυρισμένα προς την πλακέτα και φώτιζαν, το καθένα ξεχωριστά, ένα φωτοανιχνευτή. Οι ακροδέκτες του φωτοανιχνευτή συνδέονταν με ένα τρίμμερ των 10 kΩ. Υπήρχαν υποδοχές για βολτόμετρο που μετρούσε την τάση στο τρίμμερ και μικροαμπερόμετρο που μετρούσε την ένταση. Ρυθμίζοντας το τρίμμερ άλλαζαν η τάση και η ένταση και φυσικά και η ισχύς. Τους έβαλα να κάνουν την καμπύλη P vs V και να προσδιορίσουν το μέγιστό της. Δηλαδή για ποια τιμή του τρίμμερ είχαμε μέγιστη ισχύ.
Σε τέτοια πειράματα η σχέση I vs V δεν έχει την απλή γραμμική μορφή που ξέρουμε.
Απορώ πως πήγε εκεί το μυαλό σου! Δεν πρόκειται γι΄ αυτό. Απλά φτιάχνω ένα κύκλωμα με φωτοανιχνευτή συνδεδεμένο με μεταβλητή αντίσταση. Όταν η αντίσταση αλλάζει, αλλάζουν η τάση η ένταση και η ισχύς. Όπως σε μια γραμμική πηγή, η ισχύς έχει μέγιστο για κάποια τιμή της μεταβλητής αντίστασης. Μόνο που ο φωτοανιχνευτής, σαν πηγή, δεν συμπεριφέρεται γραμμικά.
Αυτά Γιάννη είναι φωτοδίοδοι. Ο φωτοανιχνευτής που χρησιμοποίησα ήταν ένα μικρό φωτοβολταικό. Όταν φωτίζεται παράγει ηλεκτρικό ρεύμα και η ένταση του ρεύματος είναι ανάλογη της έντασης του φωτός.
Εν γένει η εσωτερική αντίσταση πηγής είναι συνάρτηση της έντασης του ρεύματος γιατί η τάση στους ακροδέκτες της πηγής είναι φθίνουσα συνάρτηση της έντασης και, συνήθως, μη γραμμική. Όποια κι αν είναι η χαρακτηριστική Ι-V, υπάρχει ένα μέγιστο ισχύος που πραγματοποιείται σε κάποια τιμή της έντασης. Είναι δυνατόν να αποδειχθεί το εξής: το μέγιστο συμβαίνει όταν συνδέσουμε στους ακροδέκτες Ωμική αντίσταση ίση με τη δυναμική αντίσταση της πηγής.
Η δυναμική αντίσταση της πηγής είναι συνάρτηση της έντασης και ορίζεται από τη σχέση: Rd=-dV/dI.
Το ότι η παράγωγος της ισχύος ως προς την ένταση μηδενίζεται όταν η Rd γίνεται ίση με την R, είναι εύκολο να αποδειχθεί. Εξαρτάται όμως από την χαρακτηριστική I-V αν αυτό το σημείο είναι τοπικό μέγιστο ή τοπικό ελάχιστο. Όταν η χαρακτηριστική είναι κυρτή πέρα από κάποιο όριο, είναι ελάχιστο!
επιχειρώ μια σκέψη Παντελή, αν R>r το Ι είναι μικρό, αλλά η R μεγάλη και αν R<r το Ι είναι μεγάλο, αλλά η R μικρή και οι παραστάσεις I^2.R, μπορεί να είναι ίσες
by 
Γιάννη τα θέματα που βάζεις έχουν πάντα ενδιαφέρον. Δεν ξέρω γιατί, αλλά βρίσκω πιο πολύ ενδιαφέρον σε θέματα φυσικής που δεν διδάσκονται στο σχολείο.
Στον διαγωνισμό EUSO 2019 που έκανα στα Γιάννενα το θέμα που τους έβαλα να πειραματιστούν ήταν το εξής: τους έδωσα ένα κύκλωμα που είχε ένα κόκκινο LED, ένα μπλε LED τα οποία ήταν γυρισμένα προς την πλακέτα και φώτιζαν, το καθένα ξεχωριστά, ένα φωτοανιχνευτή. Οι ακροδέκτες του φωτοανιχνευτή συνδέονταν με ένα τρίμμερ των 10 kΩ. Υπήρχαν υποδοχές για βολτόμετρο που μετρούσε την τάση στο τρίμμερ και μικροαμπερόμετρο που μετρούσε την ένταση. Ρυθμίζοντας το τρίμμερ άλλαζαν η τάση και η ένταση και φυσικά και η ισχύς. Τους έβαλα να κάνουν την καμπύλη P vs V και να προσδιορίσουν το μέγιστό της. Δηλαδή για ποια τιμή του τρίμμερ είχαμε μέγιστη ισχύ.
Σε τέτοια πειράματα η σχέση I vs V δεν έχει την απλή γραμμική μορφή που ξέρουμε.
Ευχαριστώ Νίκο.
Υποθέτω πως αναφέρεσαι στην Ι-V καμπύλη ενός LED. Που δεν είναι ευθεία. Υποθέτω διότι δεν έχω “μπροστά μου” το κύκλωμα.
Αν ναι μάλλον με τη μέθοδο της ευθείας φόρτου μπορούμε να πολώσουμε τα LEDάκια.
Δεν αναφέρομαι στη σχέση I-V του LED αλλά στη σχέση I-V του φωτοβολταικού ανιχνευτή. Τον θεωρώ σαν ηλεκτρική πηγή.
Σωστά, δεν πρόσεξα.
Μιλάς για:
Απορώ πως πήγε εκεί το μυαλό σου! Δεν πρόκειται γι΄ αυτό. Απλά φτιάχνω ένα κύκλωμα με φωτοανιχνευτή συνδεδεμένο με μεταβλητή αντίσταση. Όταν η αντίσταση αλλάζει, αλλάζουν η τάση η ένταση και η ισχύς. Όπως σε μια γραμμική πηγή, η ισχύς έχει μέγιστο για κάποια τιμή της μεταβλητής αντίστασης. Μόνο που ο φωτοανιχνευτής, σαν πηγή, δεν συμπεριφέρεται γραμμικά.
Αυτές δεν είναι οι χαρακτηριστικές καμπύλες του φωτοανιχνευτή όταν δουλεύει σαν πηγή;
Καλησπέρα Γιάννη.
Άρωμα δεσμών, όπου συνήθως επιλύαμε με τον 2ο τρόπο ενίοτε και με τον 1ο .
πάντως ο 4ος κλέβει τις εντυπώσεις.
Βάζω κι εγώ το ερώτημα ενός εύπεπτου τρόπου δικαιολόγησης της διπλής λύσης του “μπόνους”
Καλό βράδυ
Αυτά Γιάννη είναι φωτοδίοδοι. Ο φωτοανιχνευτής που χρησιμοποίησα ήταν ένα μικρό φωτοβολταικό. Όταν φωτίζεται παράγει ηλεκτρικό ρεύμα και η ένταση του ρεύματος είναι ανάλογη της έντασης του φωτός.
Ευχαριστώ Παντελή.
Ποια είναι η χαρακτηριστική ενός φωτοανιχνευτή;
Η χαρακτηριστική I-V με σταθερό φωτισμό είναι καμπύλη.
Εν γένει η εσωτερική αντίσταση πηγής είναι συνάρτηση της έντασης του ρεύματος γιατί η τάση στους ακροδέκτες της πηγής είναι φθίνουσα συνάρτηση της έντασης και, συνήθως, μη γραμμική. Όποια κι αν είναι η χαρακτηριστική Ι-V, υπάρχει ένα μέγιστο ισχύος που πραγματοποιείται σε κάποια τιμή της έντασης. Είναι δυνατόν να αποδειχθεί το εξής: το μέγιστο συμβαίνει όταν συνδέσουμε στους ακροδέκτες Ωμική αντίσταση ίση με τη δυναμική αντίσταση της πηγής.
Η δυναμική αντίσταση της πηγής είναι συνάρτηση της έντασης και ορίζεται από τη σχέση: Rd=-dV/dI.
Μου φαίνεται λογικό κάτι τέτοιο.
Η απόδειξη θα έχει ενδιαφέρον.
Το ότι η παράγωγος της ισχύος ως προς την ένταση μηδενίζεται όταν η Rd γίνεται ίση με την R, είναι εύκολο να αποδειχθεί. Εξαρτάται όμως από την χαρακτηριστική I-V αν αυτό το σημείο είναι τοπικό μέγιστο ή τοπικό ελάχιστο. Όταν η χαρακτηριστική είναι κυρτή πέρα από κάποιο όριο, είναι ελάχιστο!
Μπράβο Γιάννη
(ομολογώ αγνοούσα την 4η λύση)
επιχειρώ μια σκέψη Παντελή, αν R>r το Ι είναι μικρό, αλλά η R μεγάλη και αν R<r το Ι είναι μεγάλο, αλλά η R μικρή και οι παραστάσεις I^2.R, μπορεί να είναι ίσες
(ή δεν κατάλαβα το ερώτημα;)