Question

2010年的上海世博會漸行漸近，在“綠色世博”理念的倡導下，環保節能科技始終貫穿著世博園區規劃、建設和運行的各個階段，據了解園區中的部分路段安裝上了一種太陽能路燈，可以節省大量的電力。如圖所示光控開關S₁白天與觸點a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電，晚上與觸點b接觸，給路燈供電，光控開關S₂晚上12點前與觸點c接觸，主燈發光，12點后與觸點d接觸，副燈發光．主燈為“24 V  15 W”的節能燈，副燈為“24 V  10W”的節能燈，平均每天各工作6小時．(1)路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時?

(2)已知太陽能電池板的面積為0.5 m²，每平方米平均收集功率1.5 kW，若太陽光照射10小時能使路燈正常工作5天，求太陽能電池板光電轉化效率．

(3)請舉出這種太陽能路燈的兩個優點．

Answer 1

（1）主燈一天消耗的電能：

w₁=p₁t=15×10^-3kw×6h=0.009kwh

副燈一天消耗的電能：

w₂=p₂t=10×10^-3kw×6h=0.006kwh

路燈正常工作一天消耗的電能：

w=w₁+w₂=0.015kwh

（2）一天收集太陽能：W=pt=1.5Kw/ m²×0.5 m²×10h=7.5Kwh

電池板光電轉化效率η=w_電/w_光×100%=0.15 kwh×5/7.5 kwh×100%=10%

（3）太陽能路燈的優點：①采用太陽能電池可以節約電能

②主燈和副燈切換工作，也節約電能,③太陽能零排放、無污染、取之不盡等。