La siguiente práctica pretende obtener la curva de rendimiento de un regulador solar. En ella se obtienen los valores de tensión y corriente tanto del panel como de las baterías. La potencia de salida se refiere a la potencia que se entrega a las baterías.
Se han realizado las medidas para 10 cargas distintas conectadas en paralelo con la batería. Solamente se disponía para la práctica de bombillas de 220 V 40 W , 60 W y 100 W. Combinando adecuadamente bombillas de este tipo podemos conseguir cargas con potencias desde 10 W hasta 100 W en saltos de 10 W. Como ejemplo: para conseguir una carga cuya potencia sea de 50 W, colocamos dos bombillas de 100 W en serie ( en paralelo se sumarían las potencias ). Si bien, las potencias de las bombillas solamente están referidas a su tensión de trabajo y las cargas así obtenidas solo son válidas para el régimen normal de funcionamiento de la bombilla.
Por otro lado, la resistencia de una bombilla incandescente cambia drásticamente en frío y en caliente. Realizando medidas con el vatímetro de alterna obtuvimos medidas reales sobre una bombilla de 100 W.
La tensión era de 228 V, el consumo 0,43 A y el factor de potencia 1,00. La potencia medida fue de 98 W. En estas condiciones aplicando la ley de ohm la resistencia de la bombilla es de 530 ohmios. La resistencia medida en frío fue de 38,5 ohmios valor casi 14 veces menor. Por lo tanto, una bombilla es un mal elemento usado como carga para un circuito, puesto que su resistencia varía con la temperatura del filamento y ésta con la corriente que lo atraviesa. Sin embargo, mientras no se calienten demasiado, las bombillas podrán ser utilizadas como una mera resistencia para añadir cargas y puede considerarse aproximadamente el valor de su resistencia en frío para los cálculos. De esta manera utilizamos las bombillas como meras resistencias que conectadas en serie o paralelo nos daban las cargas necesarias para el experimento. Trabajando a 12 V los filamentos apenas se calentaban.
Una bombilla incandescente ( las antiguas de filamento ) conectada a una tensión alterna de 220 V eficaces generará la misma luz y calor que conectada a una tensión de 220 V de corriente continua puesto que solamente se trata de un filamento que tiene una cierta resistencia y, despreciando el valor inductivo que pueda tener dicha bombilla puesto que su filamento está enrollado como una bobina se comportará como una resistencia pura y por tanto de forma practicamente idéntica tanto en corriente alterna como en corriente continua.
Una bombilla de 220 V de 100 W trabajando con una tensión continua de 12 V se comporta prácticamente como una carga resistiva de aproximadamente 4 W. En esta práctica solamente nos interesa obtener la curva de rendimiento para observar como le influye la carga al rendimiento del regulador.
La siguiente figura muestra los resultados:
Fig. 1. Sencilla curva de rendimiento en función de la carga. Datos.
Se ha obtenido una variación de rendimiento prácticamente lineal en función de la carga. Se ve que el rendimiento mejora cuando la potencia aumenta, fenómeno que suele ocurrir en la mayoría de los aparatos medidos.
