O l e T r i n h a m m e r - Fysik

44
2. Brændselscellens belastningskarakteristik
Polspændingen U fra en brændselscelle falder, jo mere strøm
I man forsøger at trække ud af den. I skal her undersøge
hvordan. Det øger jeres forståelse af øvelsen og letter jeres
arbejde med rapporten, hvis I har besvaret “Før øvelsen” ­
spørgsmålene, før I går i gang med at måle.
Udstyr: Brændselscelle, variabel belastning (fx dekademodstand),
amperemeter, voltmeter, brint fra lager eller fra elektrolysecelle.
Diagram: Se næste spalte.
Målinger: Lad brint strømme svagt gennem cellen i nogle
minutter, så cellen ”luftes ud” før målingerne påbegyndes.
Mål nu samhørende værdier af strøm I og polspænding U for
variabel belastning. Der kan være begrænsning på, hvor stor
strøm cellen kan tåle at afgive.
Databehandling: Målingerne indtegnes i en (I, U)­graf.
Aflæs hvilespændingen. Måske kan målepunkterne beskrives
nogenlunde ved en ret linie. Aflæs skæringen med 2. aksen
og giv en fortolkning. Bestem hældningen af linien og giv en
fortolk ning af hældningen.
Formlen for linien kan fx være U = U 0 – R·I. Beregn ud fra
din model den maksimale strømstyrke I max , som cellen kan
levere, hvis den ellers kan tåle det.
Eventuelt: Hvis I har sørget for også at have målinger ved
forskellige små strømstyrker, vil I måske opdage, at (I, U)grafen
kræver en model med to rette linier, der mødes i et
knæk. Bestem hældningerne af linierne og giv en fortolkning
af forskellen mellem dem.
“Før øvelsen”. Belastningskarakteristik.
1. En måleserie af strøm I og spænding U for en brændselscelle
tilnærmes med en ret linie gennem (0,00 A; 0,78 V) og
(0,50 A; 0,58 V). Beregn den indre modstand R i .
Svar:
2. Beregn den maksimale strømstyrke I max .
Vink: Brug hvilespændingen U 0 og den indre modstand R i fra
spørgsmål 1.
Svar:
H
2
-
-
-
+
H
H +
+
Brændselscelle
H 2
V
Lagertanke
-
O 2
Elektrolysecelle
- +
0 - 1,9 V
A
-
O eller luft
2
H O
2
Eksplosiv