Question

近年來我國建立了許多風(fēng)力發(fā)電廠．一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的參數(shù)為：額定發(fā)電功率10kW、輸出電壓 220V、額定風(fēng)速 10m/s、風(fēng)輪機(jī)葉片的長度為 4m．請你根據(jù)這些參數(shù)回答下面的問題．當(dāng)風(fēng)速為10m/s時，發(fā)電機(jī)以額定功率發(fā)電，將全部電能用兩條導(dǎo)線直接給用戶供電，導(dǎo)線上的電流為

 

A；已知空氣的密度ρ_空氣=1.3kg/m³，通過風(fēng)輪機(jī)一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風(fēng)能為可利用風(fēng)能，則此過程中發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能的效率約為

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)功率的公式P=UI可以求得輸電導(dǎo)線上的電流，利用風(fēng)的密度和風(fēng)的速度可以求得單位時間內(nèi)通過風(fēng)輪機(jī)的空氣的質(zhì)量，進(jìn)而可以求得空氣的動能的大小，然后可以求得發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能的效率．

解答：解：由P=UI可得
I=

P

U

=

10000

220

A=45.5A，
所以導(dǎo)線上的電流為45.5A．
在1s內(nèi)，走過的風(fēng)的質(zhì)量：m=1.3×10×3.14×4²kg=653.12 kg，
所以風(fēng)的動能：E=

1

2

×653.12×10²J=32656 J，
發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能的效率為

10000

32656

×100%=30.62%．
故答案為：34.5；30.62%．

點(diǎn)評：風(fēng)力發(fā)電機(jī)就是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化成電能，所以發(fā)電機(jī)的功率的大小與風(fēng)的動能的比值就可以求得發(fā)電的效率．