Células fotovoltaicas : uma sequência didática sobre ligação de geradores em série e em paralelo

Abstract

Resumo: O objetivo desse trabalho é a discussão da geração e utilização da eletricidade no âmbito da Física na escola. A geração de eletricidade pode ocorrer de várias maneiras. Aqui se discute a energia solar como fonte de tensão e corrente elétrica, principalmente por não degradar o meio ambiente, fazendo parte do grupo de energias renováveis. Os tipos de ligações de várias células fotovoltaicas dependem das especificidades de utilização da eletricidade gerada, essencialmente tensão e corrente. Os tipos de ligações podem ser: em série, paralelo ou uma mistura destes dois tipos. Para isso, foi projetada uma sequência didática focada no ensino de Física para os alunos do terceiro ano do ensino médio de escolas públicas, em duas realidades diferentes: o ensino regular e a educação do campo pertencente ao mesmo município. A sequência didática se preocupou em introduzir os conteúdos teóricos básicos, os mesmos testados de forma experimental para melhor fixação dos conteúdos. Os principais resultados foram a utilização das células fotovoltaicas no ensino e a fixação dos conteúdos de eletromagnetismo por parte dos alunos. Experimentos com baterias/pilhas em série e paralelo também foram realizados.

Abstract: The goal of this work is to discuss the generation and use of electricity in the field of physics at school. The generation of electricity can occur in several ways. Here solar energy is discussed as a source of voltage and electric current, mainly because it does not degrade the environment, being part of the group of renewable energies. The types of connection of several photovoltaic cells depends on the specifities of use of the electricity generated, essentially the voltage and current. The connection types can be in series, parallel or a mixture of these two types. To this end, a didactic sequence was designed focused on teaching physics to students in the third year of high school in public schools, in two different realities: in regular education and in rural education in the same municipality. The didactic sequence is concerned with showing the basic theoretical contents, the same experimental tests for the best un derstanding of contents. The main results were the use of photovoltaic cells in teach ing and the understanding of the contents of electromagnetism by the students. Seri al and parallel batteries / cells experiments were also done.