Recientemente recopilé datos (para un experimento escolar) para medir el EMF y la resistencia interna de una celda solar. Los datos cumplieron con la ecuación: , es decir, el voltaje disminuyó a medida que aumentó la corriente y tengo un gradiente negativo. Sin embargo, tengo algunos problemas para explicar por qué el gráfico es como es, es decir, ¿por qué hay un gradiente negativo?
Aquí está mi razón: usando la ley de Ohm, podemos ver que la disminución de la resistencia (externa) aumenta la corriente que fluye por todo el circuito (es un circuito en serie simple con solo una celda solar, un amperímetro, una resistencia variable y un voltímetro (en paralelo, obviamente)). Ahora, la caída de voltaje a través de la celda solar también debería aumentar (suponiendo que su resistencia interna sea constante) porque , dónde son los 'voltios perdidos'. Por esta razón, la caída de voltaje en la carga debe disminuir (que es lo que vemos en el gráfico) porque . Por lo tanto, la caída de voltaje a través de la resistencia disminuye a medida que aumenta la corriente.
No sé hasta qué punto esto es correcto o si es correcto en absoluto, pero agradecería toda la ayuda brindada. Además, como probablemente pueda ver, el nivel de física utilizado aquí es muy básico, por lo que también agradecería que las respuestas lo explicaran de esta manera, aunque, en la medida de lo posible, no sacrifique la precisión en aras de la simplicidad.
Tu razonamiento es correcto.
Si la celda solar se modela como una fuente de voltaje en serie con una resistencia interna y la celda está conectada a una resistencia de carga , la corriente en serie viene dada por la ley de Ohm:
o
El voltaje de salida de la celda solar es el voltaje a través de la resistencia de carga que es, por la ley de Ohm, .
De este modo