Question

【題目】利用太陽能電池這個能量轉換器件將輻射能轉變為電能的系統稱為光伏發電系統，光伏發電系統的直流供電方式有其局限性，絕大多數光伏發電系統均采用交流供電方式．有一臺內阻為1 Ω的太陽能發電機，供給一個學校照明用電，如圖10所示，升壓變壓器的匝數比為1∶4，降壓變壓器的匝數比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4 Ω，全校共22個班，每班有“220 V　40W”的電燈6盞．若全部電燈都正常發光，求：

(1)發電機的輸出功率為多大？

(2)發電機的電動勢為多大？

(3)輸電效率為多少？

(4)若使燈數減半并正常發光，發電機的輸出功率又為多大？

Answer 1

【答案】(1)5 424 W　(2)250 V　(3)97% (4)2 676 W

【解析】

(1)發電機的輸出功率應為負載消耗的功率與輸電線電阻損耗的功率之和，

即P出＝nP燈＋I R

又

所以P出＝22×6×40 W＋62×4 W＝5 424 W；

(2) E＝U1＋I1·r，r為發電機內阻，

I1＝4I2，

U2＝4U3＋I2R＝4×220 V＋6×4 V＝904 V

所以；

(3) 輸電效率；

(4) 電燈減少一半時，n′P燈=

I′2=

所以P′出＝n′P燈＋ R＝2 640 W＋32×4 W＝2 676 W。