po foto-voltaïsche cellen
Chris stelde deze vraag op 28 februari 2013 om 14:36.Hallo,
Voor mijn natuurkunde PO heb ik een hibiscusthee foto-voltaïschecel en een koper foto-voltaïschecel gebouwd. Daarna heb ik gemeten welke stroomsterkte de zonnecellen leveren bij verschillende verlichtingssterktes. Dit heb ik gedaan door de afstand tussen de gloeilamp en de zonnecel te variëren. Daaruit kwamen de volgende resultaten:
Nu wil ik de stroomsterkte tegen de verlichtingssterkte uitzetten met behulp van excel. Alleen weet ik niet wat voor trendlijn ik hiervoor moet gebruiken en wat voor conclusie ik daaruit zou kunnen trekken. Hebben jullie misschien een idee?
Reacties
Ik denk dat de Excel Insert > Charts > Scatter diagrammen (of hoe dat in de Nederlandse versie ook mag heten) de betere optie zijn om een vloeiende curve te tekenen door de punten.
"Smooth lines and markers" geeft dan X-punten (lux? stroomsterkte? Waarin zit geen/weinig meetfout?) met een onzekerheidslijn langs de Y-waarden.
Door op de grafiek op de X-as te klikken (rechtermuis) kun je ook een "Format axis" uitvoeren waarbij je de X-as laat beginnen bij een waarde dichtbij de meetwaarden. Dat voorkomt een groot leeg gebied in het diagram (een "gebroken" as dus)
Bij Charts > Layout kun je dan aangeven hoe groot die onzekerheden zijn (vast bedrag, percentage enz). De "Charts > Trendlines" geven de mogelijkheid verschillende trends te tekenen bovenop de grafiek zelf, maar die zijn leuk voor financiele luchtfietserij, niet voor natuurkunde.
Er is eventueel ook nog een "Data Analysis" pakket dat je kunt installeren (office knop > Excel options > add ins > Go en dan "Data analysis" selecteren als het al niet geinstalleerd was) waarna je met de gegevens allerlei regressies, smoothing enz kunt uitvoeren. Maar dat gaat misschien een beetje te ver.
In die gevallen (maar ook bij je oorspronkelijke vraag) is "Help" bij Excel je raadgever.
Allereerst heel erg bedankt voor uw reactie!
Een scatter diagram heet in de Nederlandse Excel een spreidingsdiagram. Ik vroeg me alleen af waarom u de stroomsterkte op de x-as gezet heeft en de verlichtingssterkte op de y-as. Ik dacht namelijk dat ik de stroomsterkte op de y-as moest zetten, de stroomsterkte is volgens mij de afhankelijke variabele, want die verandert als de verlichtingssterkte verandert. En ik heb geleerd dat je afhankelijke variabele op de y-as moet.
Ik heb de X- en Y-as in deze willekeurig gekozen omdat mij niet duidelijk was wat de onafhankelijke variabele was (zou ook de afstand kunnen zijn). Je opmerking is correct, dus draai de as-waarden om zodat Y-as de afhankelijke is.
De bijsluiter was ook maar als voorbeeld bedoeld - niet als definitief antwoord (dan is spreiding/scatter ook niet de goede vorm want die gaat in elk geval door de meetpunten heen en dat hoeft natuurlijk niet - maar dan kom je in de data analysis uit want een "best passende voor de meetpunten" kent Excel niet zondermeer).
Met de data-analyse kwam ik er niet uit, van de meeste opties had ik nog nooit gehoord. Ik heb nu deze grafieken gemaakt, met behulp van een spreidingsdiagram en een lineaire trendlijn. Is dit goed of niet?
Tja... wat heet goed en wat heet fout? De rechte lijnen lopen dan wel door het gebied van de meetpunten heen, maar doet het recht aan de meting? Van de laatste kun je je afvragen of het meetpunt bij 5100 lux wel goed gemeten is of door toevallige fouten uit de bocht schoot. Het valt een beetje buiten de rest.
Anderzijds zijn dit soort uitschieters wel mogelijke aanwijzingen naar iets "anders" dan verwacht waarop men dan meer metingen gaat doen om te zien of het reproduceerbaar is of niet. Zo ja, dan is misschien de weg naar een Nobelprijs geopend...
Verwacht je een lineair verband? Zo ja, dan kun je kijken of echte afwijkers meegenomen moeten worden in de bepaling.
Zo nee, dan is een rechte lijn niet de best passende en zul je toch naar beter passende krommen moeten kijken waarbij je fouten in metingen op andere statistische wijzen worden verrekend (least mean square en meer van dat soort wiskundige methoden). Dit wordt maar ten dele door Excel ondersteund. Dat is toch meer een pakket voor mensen die financiele rekeningen doornemen, hun eigen bonus berekenen en laten optimaliseren...
Als je google-d op "curve fitting" of bij http://en.wikipedia.org/wiki/Curve_fitting waar ook verwijzing naar rekenpakketten staat die hierbij gebruikt worden.
Bedankt voor uw reactie. Sorry dat ik er vergeten ben bij te zetten, dat de eerste tabel en grafiek van de kopercel is en de tweede tabel en grafiek van de hibiscuscel. Ik denk dat de 'stapgrootte' tussen 5 en 10 centimeter bij de kopercel wel redelijk normaal is. Bij de hibiscuscel is de 'stapgrootte' inderdaad niet normaal. Waarschijnlijk komt het door de gloeilamp, de lichtinval op 5 cm bij de hibiscuscel was anders dan de lichtinval op de overige meetpunten, ik denk dat dit door de vorm van de gloeilamp kwam.