Question

【題目】利用太陽能電池這個能量轉(zhuǎn)換器件將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)稱為光伏發(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．有一臺內(nèi)阻為1 Ω的太陽能發(fā)電機，供給一個學(xué)校照明用電，如圖10所示，升壓變壓器的匝數(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個班，每班有“220 V　40W”的電燈6盞．若全部電燈都正常發(fā)光，求：

(1)發(fā)電機的輸出功率為多大？

(2)發(fā)電機的電動勢為多大？

(3)輸電效率為多少？

(4)若使燈數(shù)減半并正常發(fā)光，發(fā)電機的輸出功率又為多大？

Answer 1

【答案】(1)5 424 W　(2)250 V　(3)97% (4)2 676 W

【解析】

(1)發(fā)電機的輸出功率應(yīng)為負(fù)載消耗的功率與輸電線電阻損耗的功率之和，

即P出＝nP燈＋I(xiàn) R

又

所以P出＝22×6×40 W＋62×4 W＝5 424 W；

(2) E＝U1＋I(xiàn)1·r，r為發(fā)電機內(nèi)阻，

I1＝4I2，

U2＝4U3＋I(xiàn)2R＝4×220 V＋6×4 V＝904 V

所以；

(3) 輸電效率；

(4) 電燈減少一半時，n′P燈=

I′2=

所以P′出＝n′P燈＋ R＝2 640 W＋32×4 W＝2 676 W。