Question

【題目】目前，許多城市的十字路口都安裝了太陽能紅綠燈。白天太陽能電池板給紅綠燈供電，同時多余的電能又給蓄電池充電。在陰雨天和晚上蓄電池又給紅綠燈供電，使紅綠燈能連續工作。其主要參數見下表：

光電轉換頻率η	有效受光面積S	燈泡額定電壓U
40%	0.5m2	24V

(1)若每天有效受光時間為6h，每平方米的面積上太陽輻射的功率為103 W，求這種太陽能電池板每天獲得的電能；

(2)若太陽能紅綠燈由紅、黃、綠三燈組成，且三盞燈的額定電壓和額定功率均相同。每天獲得的電能，可使它連續正常工作40 h，求太陽能紅綠燈正常工作時的功率和電阻。

Answer 1

【答案】(1) 1.2kW·h或4.32×106J；(2) 30W ； 19.2Ω

【解析】

(1)由于受光面積為0.5m2，則由W=Pt可求太陽能電池板吸收的電能為

W=Pt=0.5kW×6h= 3kW·h

由于光電轉換效率為40%，則每天獲得的電能為

W電=W×η=3kW·h×40%=1.2kW·h=4.32×106J

(2)太陽能紅綠燈正常工作時的功率為

由可求正常工作電阻為

答：(1)這種太陽能電池板每天獲得的電能為1.2kW·h。

(2)太陽能紅綠燈正常工作時的功率為30W，電阻為19.2Ω。