1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车,车上太阳能电池接收板的面积是8m2,它正对太阳时电池能够产生120V的电压,并对车上电动机提供10A的电流

发布时间:2020-07-29 20:38:47

1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车,车上太阳能电池接收板的面积是8m2,它正对太阳时电池能够产生120V的电压,并对车上电动机提供10A的电流.电动机线圈的直流电阻是4Ω,而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103w/m2.
求:该车的太阳能电池的效率是多少?电动机把电能转化为机械能的效率是多少?
(结果保留两位小数)(提示:电池的效率是指电池的输出功率与太阳能接收板接收的功率的比值.电动机的效率是电能转化为机械能的功率与电池输出功率之比)

网友回答

解:(1)太阳能接收的功率:P1=1.0×103w/m2×8m2=8×103W;
输出功率为:P2=UI=120V×10A=1200W;
太阳能电池的效率是:η===15%.
(2)电动机线圈的发热功率:P3=I2R=(10A)2×4Ω=400W,
P机械=P2-P3=1200W-400W=800W,
电动机把电能转化为机械能的效率:η′==≈66.67%.
答:该车的太阳能电池的效率是15%;
电动机把电能转化为机械能的效率是66.67%.
解析分析:(1)先根据太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103w/m2.太阳能电池接收板的面积是8m2,求出太阳能接收的功率;已知电池能够产生120V的电压,对车上电动机提供10A的电流,根据P=UI可求出输出功率;然后求出效率.(2)已知电动机线圈的直流电阻是4Ω,电流是10A,根据P=I2R可求出发热功率,用输出功率减去发热功率就是机械功率,然后求出电动机把电能转化为机械能的效率.

点评:本题考查了功和功率的计算以及效率的计算,在计算效率时分清有用功率和总功率是解题的关键.
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