**22 Uma célula solar produz uma diferença de potencial de 110 V quando um resistor de
é ligado a seus terminais, e uma diferença de potencial de
quando o valor do resistor E
. Determine (a) a resistência interna e (b) a força eletromotriz da célula solar. (c) A área da célula é
a potência luminosa recebida é
. Qual é a eficiência da célula ao anverter energia luminosa em energia térmica fornecida ao reistor de
?
Passo 1
O enunciado descreve uma célula solar que pode ser modelada por uma fonte ideal de força eletromotriz
em série com uma resistência interna
. Quando se liga um resistor
aos terminais da célula, a tensão nos terminais é
e a corrente é
Dados:
– Para , mede-se
.
– Para , mede-se
.
Depois, a área da célula é e a irradiância é
.
Precisamos achar:
(a) , (b)
, (c) eficiência na conversão para o resistor
.
– Para
– Para
Depois, a área da célula é
Precisamos achar:
(a)
Passo 2
Calcular as correntes nos dois casos:
Passo 3
Escrever as duas equações de Kirchhoff para a fonte
resistência interna:
Igualando-as e isolando
:
Passo 4
Substituir valores em
:
(Em módulo, cerca de
.)
Passo 5
Determinar a força eletromotriz
usando, por exemplo, o primeiro caso:
Passo 6
Calcular a potência dissipada no resistor
:
Passo 7
Calcular a potência luminosa incidente na célula:
Passo 8
A eficiência é
Resposta
(a)
(em módulo cerca de
).
(b)
(c) .
(b)
(c)