Inclusión: Propiedades de las células solares (información para el profesor o profesora)
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| Autor | nke Ganzer, Karsten Krüger, Volker Torgau |
| Área | Ciencias Naturales |
| Nivel y/o grado | Básico
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| Tipo de licencia | CC BY-SA |
| Formato | pdf, doc |
| Responsable de curación | Editor |
| Última actualización | 2018/07/27 |
| Localización | https://medienportal.siemens-stiftung.org/es/experimento-10-a4-el-calor-de-evaporacion-107372 |
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Descripción del recursoEditar
Los experimentos se utilizan de una manera contextual que es relevante para el plan de estudios e incluyen la información de seguridad correspondiente. Toda la información necesaria para el uso del experimento en el aula es descrita claramente aquí.
- Fundamentos técnicos
- Notas sobre la ejecución
El desarrollo experimental del uso adecuado de las células solares debe llevarse a cabo principalmente por medio de un aprendizaje autodidacta. Para esto las tareas se formulan muy abiertamente y otorgan a los alumnos mucha libertad y motivación. Para mantener esta motivación y permitir la diferenciación, se ofrecen ayudas escalonadas. Sus representaciones pictográficas permiten una rápida comprensión y estimulan la reflexión.
Pregunta centralEditar
Las células solares se aplican tanto en numerosos aparatos y juguetes electrónicos pequeños así como en los tejados de las casas y en los grandes sistemas industriales para la generación de energía eléctrica. Las preguntas centrales del experimento son:
- ¿Qué hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar la ubicación de las células solares y cómo se pueden conectar células individuales a un módulo?
- ¿Qué sucede con la tensión y la potencia en las diferentes combinaciones y en condiciones de iluminación dispares?
- ¿Cómo se puede medir esto?
Los experimentos transmiten de esta forma conocimientos básicos que sirven tanto para estructurar células solares como para su aprovechamiento técnico a gran escala.
Integrar el experimento en el contexto educativoEditar
Relevancia en el plan de estudiosEditar
Contenido en planes de estudios de Sajonia-Anhalt seleccionados
Física:
- Las corrientes eléctricas e influir en sus efectos: Fuentes de voltaje (tipos, tensiones en circuito abierto y cerrado, circuitos de monocélulas).
- Examinar y comparar el suministro y la transmisión de energía eléctrica. Célula solar / módulo solar, tecnología fotovoltaica.
Tecnología
- Desarrollar, construir y examinar modelos funcionales. Suministro de energía eléctrica mediante pila, generador y célula solar.
- Investigar, comparar y evaluar soluciones a problemas técnicos. Ensayos técnicos.
- Descripción y análisis de sistemas técnicos. Sistemas para el uso de energías renovables.
Los alumnos aprenden a…
- usar una célula solar correctamente.
- investigar los factores que influyen en la potencia de una célula solar.
- preparar y realizar experimentos con células solares de forma autónoma.
- describir la conexión en serie de las células solares a fin de aumentar el voltaje.
- evaluar los criterios de instalación de grandes centrales eléctricas fotovoltaicas.
- evaluar los trabajos de mantenimiento necesarios (limpieza).
Indicaciones para la realización de los experimentosEditar
Los experimentos deberían poder realizarse durante una hora lectiva doble. La iluminación ideal es la luz solar directa. Funciona de forma más segura con una lámpara de escritorio provista de una lámpara incandescente. Las bombillas de bajo consumo y algunas luminarias LED no disponen del espectro necesario para obtener resultados satisfactorios. Las ayudas escalonadas están concebidas para estimular el pensamiento y al mismo tiempo servir como control. La configuración del experimento variará de un grupo de alumnos a otro. Con esto se pretende activar una mayor proporción de investigación independiente. Además, también puede ser necesario proporcionar ayudas de montaje o permitir la visualización.
Evaluación de los resultadosEditar
Para la evaluación se pide al alumno que se exprese por escrito a fin de aclarar sus pensamientos. La siguiente representación gráfica pretende animar al alumno a presentar un contexto complejo de forma resumida, con el fin de reducirlo y revisarlo de forma adecuada para el grupo destinatario. La representación del diagrama eléctrico extendido sirve para consolidar y transferir la representación simbólica.
Aspectos de seguridadEditar
Se debe prestar atención al riesgo de lesiones por quemaduras cuando se utiliza luz incandescente. No deben utilizarse aparatos defectuosos conectados a la red comercial.
Equipos y materialesEditar
- 1 lámpara halógena de 20 W *
- 1 regla
- 1 lámina o filmina
- 1 papel, negro, DIN A4
- 1 hélice (para el motor solar grande)
- Cartulina, tijera, bandas elásticas, etc.
- Goniómetro
- 1 hoja de papel
- 1 motor solar grande, 0,4 V / 25 mA
- 2 células solares, 0,5 V / 150 mA
- 1 papel transparente
- Cable conector de cocodrilo
- 1 tacómetro láser
¡El experimento también se puede realizar con luz directa del sol!
A adquirir o preparar previamente:
- En caso de que no se disponga de luz solar directa se puede utilizar un foco de luz, p. ej., una lámpara con foco halógeno de mínimo 20 W.
- Se requiere una indicación de tiempo o una regla en manos del alumno.
Información complementaria sobre el experimentoEditar
Para preparar y/o profundizar este experimento encontrará información complementaria en el Portal de Medios de la Siemens Stiftung: https://medienportal.siemens-stiftung.org (véase método didáctico del profesor A5).
Comentarios adicionalesEditar
©Siemens Stiftung 2018, Contenido licenciado bajo CC BY-SA 4.0 internacional