Question

【題目】光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應，而將光能直接轉化為電能的一種技術，其發(fā)電系統(tǒng)主要有太陽能電池板，控制器和逆變器三大部分組成，其簡化電路如圖所示，當太陽光照射太陽能電池板發(fā)電時，控制信號將S1閉合，S2斷開，蓄電池充電，當控制信號將S2閉合后，向外供電。光伏發(fā)電廣泛應用于小型電源，中型供電系統(tǒng)和大型發(fā)電站。

（1）李灣村新建的文化廣場上，有很多以光伏發(fā)電為電源的路燈，若某路燈電源的輸出電壓為20V，電流為0.5A，則輸出功率是多大？輸出電路中的電阻是多少？

（2）該村還建成了一座扶貧光伏發(fā)電站，總功率為5×104kW，其一天的發(fā)電量是多少千瓦時？（一天的有效光照時間按8小時計算）

（3）光伏發(fā)電站發(fā)的電用于灌溉農(nóng)田，可將低處河水抽到高處灌溉渠中，若高低落差為10m，抽水機的效率為60%，則每度電可抽取河水多少立方米？（ρ河水=1×103kg/m3，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）10W（2）40Ω（3）4×105（4）21.6

【解析】

（1）電源輸出功率：

P=UI=20V0.5A=10W;

由I＝得，輸出電路中的電阻：

R===40.

（2）光伏發(fā)電站一天的發(fā)電量：

W總=P總t＝5104kW8h＝4105kWh。

（3）W電＝1kWh＝3.6×106J

由=100得，將低處河水抽到高處克服重力做的功：

W機械＝W電=60％×3.6×106J=2.16×106J,

由W＝Gh＝mgh得，水的質(zhì)量：

m===2.16104kg

由＝，水的體積

V===21.6m3.