Question

太陽能是人類能源的寶庫，人類除了間接利用貯存在化石燃料中的太陽能外，還設(shè)法直接利用太陽能有一種太陽能路燈，電路如圖所示，光控開關(guān)S白天與a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電；晚上與b接觸，標(biāo)有“24V 30W”的路燈正常發(fā)光．求：
（1）路燈正常工作時(shí)，通過燈泡的電流．
（2）這種太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為15%，太陽光照射10h，可以使路燈正常工作9h，求這種太陽能電池板收集太陽能的功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電功率公式可計(jì)算路燈正常工作時(shí)，通過燈泡的電流．
（2）根據(jù)電功公式計(jì)算路燈正常工作9h消耗的電能，然后結(jié)合太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為15%和電功率公式計(jì)算這種太陽能電池板收集太陽能的功率．

解答：解：（1）由電功率公式可得：
路燈正常工作時(shí)的電流I=

P

U

=

30W

24V

=1.25A．
（2）9小時(shí)內(nèi)路燈消耗的電功：W=Pt=0.03kW×9h=0.27kW?h；
則需要的總的太陽光能量：
W₁=

W0

15%

=

0.27kW?h

15%

=1.8kW?h；
則太陽能的功率：
P₁=

W1

t

=

1.8kW?h

10h

=0.18kW=180W．
答：電池板吸收太陽能的功率為180W．

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合了能量轉(zhuǎn)換考查了歐姆定律及功率的計(jì)算，在做題時(shí)應(yīng)注意將不熟悉的題目變成我們所熟悉的物理模型進(jìn)行分析．