Question

風(fēng)力發(fā)電機(jī)其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等。（1）利用總電阻R＝10Ω的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率P₀＝300kW，輸出電壓U＝10kV，
求（1）導(dǎo)線上損失的功率與輸送功率的比值；
（2）風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為ρ，氣流速度為v，風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度為r。求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能P_m；
（3）在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能，簡(jiǎn)述可采取的措施。

Answer 1

（1）0.03（2）πρr2v3（3）增加風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等

本題考查電功率與電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用
(1)導(dǎo)線上損失的功率為P＝I2R＝2R＝9kW………………（2分）
損失的功率與輸送功率的比值＝0.03…………………………（2分）
(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)，提供的風(fēng)能功率最大．單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為ρvS，S＝πr2，風(fēng)能的最大功率可表示為Pm＝ (ρvS)v2＝πρr2v3………………（3分）
（3）采取措施合理，如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等．（只要說出一點(diǎn)均酌情給分）………………………………………………………………（3分）