Question

利用太陽能電池這個(gè)能量轉(zhuǎn)換器件將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)又稱光伏發(fā)電系統(tǒng).光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流供電方式有其局限性，絕大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)均采用交流供電方式.將直流電變?yōu)榻涣麟姷难b置稱為逆變器.

(1)用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟娺M(jìn)行供電有哪些好處？請簡要回答.

(2)一臺內(nèi)阻為1 Ω的太陽能發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電.升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4 Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220 V  40 W”的燈6盞.若全部正常發(fā)光，則：

①發(fā)電機(jī)輸出功率為多大？

②發(fā)電機(jī)電動勢為多大？

③輸電效率為多大？

④若使燈泡減半并正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半？

Answer 1

思路解析：(1)略

(2)①發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)為負(fù)載消耗的功率與輸電線電阻消耗的功率之和，即

P_出=nP_燈+I₂²R，而I₂=

所以P_出=(22×6×40) W+()²×4 W=5 424 W.

②ε=U₁+I₁·r（r為發(fā)電機(jī)內(nèi)阻），U₁=

U₂=4U₃+I₂R=4×220 V+6×4 V=904 V

I₁=4I₂

所以ε=(+4×6×1) V=250 V.

③η==0.97=97%.

④電燈減少一半時(shí)，n′P_燈=11×220×6 W=2 676 W

I₂= A=3 A

所以P_出=n′P_燈+I₂²R=(2 640+3²×4) W=2 676 W

發(fā)電機(jī)的輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上的功率的損失減少到原來的1/4.

答案:(1)可以改變電壓的大小以適應(yīng)不同的需要；通過升壓、降壓在遠(yuǎn)距離輸送中減少電能在輸電線上的損耗，提高供電效率.所以，用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟�，可以擴(kuò)大發(fā)電系統(tǒng)的利用率.

(2)①5 424 W  ②250 V  ③97%  ④否