如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率为η1=4%,风力发电机的线圈共有N=200匝,磁场的磁感应强度为B=0.1T,线圈的面积为S1=0.2m2,空气的密度为ρ=1.3kg/m3,太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw,如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S=1m2,光能的利用效率为η2=20%,π取3,结果保留2位有效数字。
(1)若某天是无风的晴天,太阳光照6小时,则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时?
(2)如果在某天晚上,有8m/s的风速持续刮风6小时,则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时?
(3)如果在一有风的晴天,经3小时的光照和风吹,路灯可正常工作7小时,则风速为多大?若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A,则此时风叶的转速为多少?

◎ 答案

解:(1)太阳光照6小时,可给路灯供电t1小时,则太阳能光电池产生的电能为
        

(2)8m/s的风速持续刮风6小时,则风能转化的电能为E2,可供路灯正常工作t2小时
  

t2=2.0h
(3)设经3小时的光照和风吹,光能转化为电能为E3,风能转化为电能为E4
            

                          
                      
    
设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为Um   
  
(n为每秒的转速)
代入得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率…”主要考查了你对  【电功】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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