Question

許多人造衛星都使用太陽能電池供電，太陽能電池是由許多個太陽能電池板組成的電池組，每個太陽能電池板相當于一個電池，再根據需要將幾個太陽能電池板串聯使用.已知串聯電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和；串聯電池組的內阻等于各個電池組的內阻之和.某一種太陽能電池板組的開路電壓是600mV，短路電流是150mA，要用這種太陽能電池板向某個用電器供電，該用電器功率為0.1W，阻值為40Ω，要使這個用電器能夠正常工作，至少要用幾個太陽電池板串聯起來向它供電？如果太陽能電池板轉換電能的效率是60%，這個太陽電池組工作時，照到它的集光板上的太陽能至少是多少？

Answer 1

用電器由P=I²R解得 I=0.05A
對于每個電池組因為E=0.6V，則內阻r=E/I₀=4Ω.
若n個電池能板組串聯供電，有nE=I（nr+R)，

解得n=5，

電源提供功率等于有效太陽能nIE=ηE₀，

因此太陽能為E₀=nIE/η=（5×0.05×0.6/0.6）W=0.25W

【試題分析】