Question

（2012?攀枝花）現我市正在大力推行太陽能路燈，其電路如圖所示，光控開關S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．若路燈為“24V 15W”的節能燈，路燈每天工作8h．
（1）該路燈正常工作時的電流是多少？
（2）該路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時？
（3）已知太陽能電池板的面積為0.5m2，每平方米平均收集功率為1.5KW，若太陽光照射8h能使路燈正常工作6天，求太陽能電池板的光電轉化效率．

Answer 1

分析：（1）根據電功率的公式P=UI變形后可求電流；
（2）根據電能的計算公式W=Pt可求電能；
（3）求出電池板接收到的太陽能多少和對外提供的電能多少，可求光電轉化效率

解答：解：（1）根據路燈的符號“24V 15W”，由P=UI得：
I=

P

U

=

15W

24V

=0.625A；
（2）∵P=

W

t

，P=15W=0.015kW；
∴路燈正常工作一天消耗的電能：
W=Pt=0.015kW×8h=0.12kW?h；
（3）太陽能電池板的面積為0.5m²，每平方米平均收集功率為1.5KW，
則電池板接收功率為P_太=1.5kW×0.5=0.75kW；
照射8h后，接收的太陽能為：
W_太=P_太t_太=0.75kW×8h=6kW?h；
路燈正常工作6天消耗的電能為：
W_電=Pt=0.015kW×8h×6=0.72kW?h；
則太陽能電池板的光電轉化效率為：
η=

W電

W太

×100%=

0.72kW?h

6kW?h

×100%=12%；
答：（1）路燈正常工作時的電流是0.625A；
（2）路燈正常工作一天消耗的電能是0.12kW?h；
（3）太陽能電池板的光電轉化效率12%．

點評：靈活運用電能和電功率的計算公式及變形公式，明確太陽能電池工作的能量轉化過程，是解答此題的關鍵．