Question

如圖是一種建立在空間的太陽能電站向地球上固定區域供電的示意圖．在太陽能收集板上鋪設太陽能電池，通過光電轉換把太陽能轉換成電能，再經微波轉換器將電流轉換成微波，并通過天線將電能以微波的形式向地面發送．地面接收站通過天線把微波能還原成電能．
（1）如果太陽能電池的硅片能提供的電能為12kW/m²，巨大的太陽能收集板的總面積為5×10⁶m²，則太陽能電站的發電能力是多少kW？
（2）利用微波傳輸電能，實現了“無纜輸電”．輸電效率可達80%，若微波輸電采用的頻率是2450MHz．求微波的波長及地面接收站接收到的電能是多少kW？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知太陽能電池的硅片能提供的電能和太陽能收集板的總面積可求太陽能電站的發電能力．
（2）已知輸電效率可求地面接收站接收到的電能，已知微波的傳播速度和頻率，根據公式V=λf可求波長．
解答：解：（1）太陽能電站的發電能力E=PS=1.2×10⁴W/m²×5×10⁶m²=6×10¹⁰W=6×10⁷kw．
答：太陽能電站的發電能力是6×10⁷kw．
（2）地面接收站接收到的電能是W=E?η=6×10⁷kw×0.8=4.8×10⁷kw，
微波的波長f===0.12m．
答：微波的波長及地面接收站接收到的電能分別是0.12m和4.8×10⁷kw．
點評：本題考查電能和波長的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，本題告訴我們一定要廣泛應用太陽能，太陽能不但節省能源還環保．