Négy nagy kísérleti területet jelöltek ki a rendezvény napjára:
FOTOELEM ELLENÁLLÁSÁNAK VIZSGÁLATA
A mérés menete:
1. Kis, tekerőkaros, megújuló energiaforrásos – áramforrást nem igénylő – zseblámpával multiméter lux mérő szenzorját világítjuk meg különböző távolságokból.
2. A Brainbox elektromos szerelőkészlet egy áramkörét állítjuk össze fotoellenállás felhasználásával. Az ellenállás áramkörébe μA mérőt iktatunk be, valamint V mérővel mérjük a fotoelemen mérhető feszültséget. Az előbbi zseblámpával a rögzített (előbbi) távolságokról világítjuk meg az áramkör fotoelemét, mérve az áramerősség és feszültség értékeket.
KÜLÖNBÖZŐ FÉNYFORRÁSOK MEGVILÁGÍTÁSÁNAK MÉRÉSE, SZÍNSZŰRÉS, SPEKTROSZKÓPIA
A mérés menete:
1. Az asztalon egymás mellé helyezett négy asztali lámpa hagyományos izzót, halogén izzót, kompakt fénycsövet illetve LED spot fényforrást tartalmaz.
A 230 V-os hálózatból felvett teljesítmény adatokat (W) mindegyik fényforráshoz mellékeltük. Megvilágítás mérésére is alkalmas multiméter 10xLUX mérőállásában a fényforrásoktól kb. 10 cm távolságban megmérjük a megvilágítást, a műszert lassan kissé előre-hátra illetve jobbra-balra addig mozgatva, míg az a legnagyobb értéket mutatja. Ezeket a megvilágítás értékeket (10-zel szorozva) feljegyezzük mind a négy esetben.
2. A mérőszalag használatával a LUX-mérő szenzorjától 2-szer messzebb visszük a fényforrást, majd megmérjük ebben az esetben is a megvilágítást. A mérést a többi fényforrásnál is elvégezhetjük.
3. A továbbiakban a mérőműszer fénymérő szenzorját színszűrőkkel takarva megmérjük a teljes fehér spektrumból kivont rész után maradt tartomány megvilágítás értékeit. Először „rossz”, kvázi piros, kék, zöld, szűrőket használunk. A feljegyzett mérési eredmények után viszonylag jó, „valódi” piros, kék, zöld színszűrők alkalmazásával mérünk megvilágítást.
4. Kézi spektroszkóppal először a természetes (Nap)fény, majd a labor megvilágítására használt fénycső fényspektrumát vizsgáljuk. Ezt követően mind a négy fényforrás, valamint egy Hg-gőz és egy Na-gőz lámpa színképét is tanulmányozzuk. A spektroszkóp képeit próbáljuk meg ügyesen mobiltelefonnal lefényképezni!
NAPELEM CELLA FÉNYÉRZÉKENYSÉGÉNEK ÉS TELJESÍTMÉNYÉNEK VIZSGÁLATA
A mérés menete:
1. A napelem cella közepét világítsuk meg kb. 10 cm távolságból, mind a négy fényforrást használva egymás után. Digitális multiméterrel mindegyik esetben mérjük meg a napelem által generált feszültséget!
2. Ellenállással terhelve, azzal sorbakötött analóg árammérővel mérjük meg a megvilágított napelem áramát, közben a feszültségét is megmérve. A terhelő ellenállás változtatásával próbáljuk meg kimérni a maximálisan kivehető teljesítményt (P=U·I)! Rögzítsük ekkor az ellenállást, majd végezzük el a méréseket a másik három fényforrás esetén is!
FÉNYFORRÁSOK FÉNYELOSZLÁSÁNAK, FÉNYTELJESÍT-MÉNYÉNEK ÉS HATÁSFOKÁNAK MÉRÉSE A TUNGSRAM-PÁLYÁZAT MÉRŐÁLLOMÁSÁVAL
A mérés menete:
1. A mérőállomás úgy van kialakítva, hogy egy fotodetektort egy R sugarú gömb felületén egymásra merőleges polárkoordináták mentén 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90°-os irányban helyezhetünk el. A két irányú letapogatással 7x7=49 mérési adattal 1/8 gömbfelület megvilágítás eloszlását mérhetjük ki. A „felső” további 3/8 felületre nincs értelme mérni a szimmetrikus összeállítás miatt, az alsó félgömb megvilágításának pedig nincs gyakorlati jelentősége, mivel az a fényforrás mögött van és az előre- és oldalirányú megvilágítást nem érinti. (A lámpatestek dominánsan a fényforrás mögötti részről tükrözéssel hasznosítják az ott egyébként a takarás miatt veszendőbe menő fényáramot.)
2. A fotodetektor kalibrálását magunknak kell elvégezni, ehhez egy megvilágítás mérésre is alkalmas multimétert használunk (l0x lux állásba kapcsolva).
3. A mérőállomás R sugarú gömbjének középpontjában helyezhetjük el az 5 és a 21 W-os gépkocsi izzó foglalatát, majd a 4 LED-es lencsézett panelt. Mindhárom fényforrással elvégezzük a fent leírt méréseket. A fotodetektoron mért feszültségértéket a kalibrálás figyelembevételével lux-ba konvertálhatjuk.