Question

太阳能是人类能源的宝库，人类除了间接利用贮存在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能有一种太阳能路灯，电路如图所示，光控开关S白天与a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与b接触，标有“24V 30W”的路灯正常发光．求：
（1）路灯正常工作时，通过灯泡的电流．
（2）这种太阳能电池板的光电转换效率为15%，太阳光照射10h，可以使路灯正常工作9h，求这种太阳能电池板收集太阳能的功率．

Answer 1

分析：（1）根据电功率公式可计算路灯正常工作时，通过灯泡的电流．
（2）根据电功公式计算路灯正常工作9h消耗的电能，然后结合太阳能电池板的光电转换效率为15%和电功率公式计算这种太阳能电池板收集太阳能的功率．

解答：解：（1）由电功率公式可得：
路灯正常工作时的电流I=

P

U

=

30W

24V

=1.25A．
（2）9小时内路灯消耗的电功：W=Pt=0.03kW×9h=0.27kW?h；
则需要的总的太阳光能量：
W₁=

W0

15%

=

0.27kW?h

15%

=1.8kW?h；
则太阳能的功率：
P₁=

W1

t

=

1.8kW?h

10h

=0.18kW=180W．
答：电池板吸收太阳能的功率为180W．

点评：本题结合了能量转换考查了欧姆定律及功率的计算，在做题时应注意将不熟悉的题目变成我们所熟悉的物理模型进行分析．