Question

利用太陽能電池這個能量轉(zhuǎn)換器件將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)又稱光伏發(fā)電系統(tǒng).光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流供電方式有其局限性，絕大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)均采用交流供電方式.將直流電變?yōu)榻涣麟姷难b置稱為逆變器.

(1)用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟娺M行供電有哪些好處？請簡要回答.

(2)一臺內(nèi)阻為1 Ω的太陽能發(fā)電機，供給一個學校照明用電.升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4 Ω，全校共22個班，每班有“220 V40 W”燈6盞，若全部正常發(fā)光，則：

①發(fā)電機輸出功率多大？

②發(fā)電機電動勢多大？

③輸電效率多少？

④若使燈泡減半并正常發(fā)光，發(fā)電機輸出功率是否減半？

Answer 1

解析：(1)略

(2)①發(fā)電機的輸出功率應為負載消耗的功率與輸電線電阻消耗的功率之和，即

P_出=nP_燈+I₂²R，而I₂=

所以P_出=22×6×40 W+（）²×4 W=5 424 W.

②ε=U₁+I₁·r，r為發(fā)電機內(nèi)阻，U₁=

U₂=4U₃+I₂R=（4×220+6×4） V=904 V  I₁=4I₂

所以ε=（+4×6×1）V=250 V.

③η==0.97.

④電燈減少一半時，n′P_燈=11×220×6 W=2 640 W

I₂=A=3 A

所以P_出=n′P_燈+I₂²R=(2 640+3²×4) W=2 676 W

發(fā)電機的輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上的功率的損失減少到原來的1/4.

答案：(1)可以改變電壓的大小以適應不同的需要；通過升壓、降壓在遠距離輸送中減少電能在輸電線上的損耗，提高供電效率.所以，用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟�，可以擴大發(fā)電系統(tǒng)的利用率.  (2)①5 424 W  ②250 V  ③0.97  ④否