Fuvest 2011 - Células fotovoltaicas

A conversão de energia solar em energia elétrica pode ser feita com a utilização de painéis constituídos por células fotovoltaicas que, quando expostas à radiação solar, geram uma diferença de potencial U entre suas faces. Para caracterizar uma dessas células (C) de 20 cm2 de área, sobre a qual incide 1 kW/m2 de radiação solar, foi realizada a medida da diferença de potencial U e da corrente I, variando-se o valor da resistência R, conforme o circuito esquematizado na figura abaixo. Os resultados obtidos estão apresentados na tabela.







b) Determine o valor da potência máxima Pm que essa célula fornece e o valor da resistência R nessa condição. 

c) Determine a eficiência da célula C para U = 0,3 V. 

NOTE E ADOTE 
Eficiência = Pot fornecida/ Pot incidente


Respostas: a) 0,45 W 0,55 ohms       b)0,15

Porque a ddp na potência máxima não é 0,3 volts? Não era pra ser a força eletromotriz (0,6) dividida por 2?

Lembre-se que a potência fornecida é uma função do 2º grau: P = E.i - R.i²

Esta função é uma parábola com a concavidade voltada para baixo: o valor máximo dela acontece no vértice.

Como a função não foi fornecida, devemos usar a tabela para descobrir o vértice. Complete a tabela com duas novas colunas: a potência P = U.i e a resistência R = U/i

Você verá que, para U = 0,5 e i = 0,9 --->

P = U.i ---> P = 0,5*0,9 ---> P = 0,45 W ---> potência máxima.

R = U/i ---> R = 0,5/0,9 ---> R = 5/9 ---> R ~= 0,55 Ω