|
Resum En aquest apartat farem mesures de tensions i corrents estacionaris ( DC ) produïts per un plafó fotovoltaic. Aquest dispositiu permet de convertir part de l'energia de la radiació solar que hi incideix en corrent elèctric. 5.1 Fonament 5.1.1 Càrrega elèctrica, camp elèctric i potencial Les càrregues elèctriques creen un camp elèctric en els punts de l'espai que les envolten. La unitat de càrrega en el sistema internacional és el coulomb (C). Si situem una càrrega elèctrica (q) en un punt en què hi ha un camp elèctric (
Tant el camp elèctric com la força elèctrica tenen caràcter vectorial.
La diferència de potencial entre els dos punts és el treball necessari per transportar la càrrega unitat entre els dos punts:
La unitat de potencial en el sistema internacional és el volt (V), 1 V = 1 J/C. 5.1.2 Corrent elèctric i llei d'Ohm El corrent elèctric ( I ) que circula per un fil conductor es defineix com la càrrega elèctrica ( Q ) que hi circula per unitat de temps ( t ):
La unitat de corrent és l'ampere (A), 1 A = 1 C/s.
Molts medis conductors presenten una dependència lineal entre el corrent que hi circula i la diferència de potencial entre els seus extrems; és la llei d'Ohm:
5.1.3 Generadors Dues plaques de conductor com les de la figura 5.1, una amb càrrega positiva i l'altra amb càrrega negativa, crearan un camp elèctric.
Si connectem les plaques amb un material conductor de resistència R , que anomenarem resistor, el corrent de conducció disminueix el valor absolut de la càrrega elèctrica en cada una de les plaques. En aquesta situació el camp elèctric i el corrent van disminuint. Un generador ha de disposar d'un mecanisme que transporti càrregues elèctriques en contra de la força del camp elèctric. Podem descriure aquest mecanisme com el camp electromotor
Com que el camp electromotor dóna energia a les càrregues elèctriques, per mantenir-se requereix alguna font d'energia externa al sistema. En una pila electroquímica l'energia del camp electromotor prové d'una reacció química de tipus oxidació-reducció, en què els productes de la reacció es van gastant. En una dinamo o alternador, l'energia del camp electromotor prové del treball mecànic necessari per accionar-lo. En el cas d'un plafó fotovoltaic és la radiació lluminosa la que proporciona l'energia del camp electromotor del generador. |
) apareix, sobre aquesta, una força: 
)
)
.
) i, per tant, les càrregues positives es mouen cap a potencials més petits (o més negatius) i les negatives cap a potencials més grans (o més positius). Si no hi ha altres efectes, l'energia d'aquestes càrregues que es mouen en el conductor s'utilitza per vèncer forces de fregament i acaba en forma de calor; és l'anomenat efecte Joule. La potència ( P=U/t ) d'un corrent elèctric d'intensitat I que circula entre dos punts d'un circuit entre els quals hi ha una diferència de potencial 
s'expressa com: 
, que actua sobre les càrregues elèctriques de dins del generador i crea una força: 