太阳能空间电力站.在太阳能利用中.发展前景最为诱人要算在宇宙空间建立太阳能电力站的宏伟计划了.众所周知.太阳光经过大气层到达地球表面时.已经大大减弱.而到达地面的阳光.又有三分之一被反射回空间.因此.在大气层以上接收的太阳能要比在地球上接收的多4倍以上.在这种情况下.人们就萌发了一个大胆的设想:要把太阳能发电站搬到宇宙空间去.以便得到更多的太阳能.而且这样还能避免太阳能电站接收太阳光时断时续的缺点.要达到这一目的.就必须研制一种太阳能动力卫星.并把它发送到距地面3.5万公里的高空.而且与地球同步的轨道上(在这一轨道上.卫星绕地球飞行一圈的时间.正好与地球自转一周的时间相同).这样就可以用它把太阳能直接引到地球上.在动力卫星上装有巨大的太阳能电池板.能把太阳能直接转换成电能.然后再将电能转换成微波束发回地面.地面接收站通过巨型天线.可将动力卫星送回地面的微波能重新转换成电能.当然.就目前来说实现大型太阳能空间电力站计划还存在一定的技术难关.比如.一个发电能力为1000万瓦的空间电力站.它上面的太阳能电池板面积已达64平方公里.而把微波能发送到地面的列阵天线.其占用面积约达两平方公里.此外.巨大的动力卫星需要分成部件运送到太空进行组装.卫星安装后.还需要定期进行保养和检修.这说需要一咱像航天飞机一样能往返于地球和太空的运输工具.现在.担负运输任务的航天飞机已奔忙于太空和地球之间.随着航天技术的飞速发展.以及太阳能利用水平的不断提高.科学们满怀信心地预言.到本世纪末有可能通过航天飞机将第一个大型动力卫星送入轨道.为人类利用太阳能揭开新的篇章. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

图是一种建立在空间的太阳能电站向地球上固定区域供电的示意图。在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过光电转换把太阳能转换成电能,再经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送。地面接收站通过天线把微波能还原成电能。

(1)如果太阳能电池的硅片能提供的电能为12kW/m2,巨大的太阳能收集板的总面积为5×106m2,则太阳能电站的发电能力是多少kW?

(2)利用微波传输电能,实现了“无缆输电”。输电效率可达80%,若微波输电采用的频率是2450MHz。求微波的波长及地面接收站接收到的电能是多少kW?

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如图是一种建立在空间的太阳能电站向地球上固定区域供电的示意图。在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过光电转换把太阳能转换成电能,再经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送。地面接收站通过天线把微波能还原成电能。

(1)如果太阳能电池的硅片能提供的电能为12kW/m2,巨大的太阳能收集板的总面积为5×106m2,则太阳能电站的发电能力是多少kW?

(2)利用微波传输电能,实现了“无缆输电”。输电效率可达80%,若微波输电采用的频率是2450MHz。求微波的波长及地面接收站接收到的电能是多少kW?

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19918月,世界各国太阳能专家聚集巴黎,专门讨论了太空太阳能电站问题。这种空间电站的设想是将太空站建在与地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上的固定区域供电。其发电原理如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过光电转换把太阳能转变成电能,再经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波形式向地面发送,地面接收站通过天线把微波能还原成电能。

1)如果太阳能电池的硅片面积为4㎡,可提供电功率为50kW,巨大的太阳能收集板系统的总面积可达5000km2,其发电能力是多少千瓦?

2)利用微波传输电能,输电效率可达80%,试计算到达地面接收站时的功率实际是多少千瓦?

3)一个太阳灶每平方米平均每分钟吸收太阳能8.4Xl04J,若其效率为15%,那么表面积为2m2的太阳灶的功率为多少?

 

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阅读下面的短文,并结合你学过的知识回答问题。

2001年4月,已围绕地球飞行近9×104圈,行程约4.0×109km,工作了15年的“和平”号空间站始终因经费短缺被遥控指挥返回大气层坠入海洋。

“和平”号核心舱是苏联与1986年2月用运载火箭送上地球轨道,其轨道的高度300-400km,核心舱共有6个对接口,两块太阳能电池总面积76m2,最大输出功率9kw,动力舱中有火箭发动机,“和平”号分别与“量子”号舱、“自然”舱等6个科研舱对接并多次与美国的航天飞机对接,共接待了各国宇航员59人次,科学家们利用它进行了大量的空间生物学、医学、天文物理研究和实验,成绩斐然。这个总重116t舱内总容积470m3的高速运行的庞然大物蔚为壮观。但它返回时因与大气层摩擦燃烧只剩下20多吨碎片沉入海洋。

(1)“和平”号空间站工作需要的电能是由什么电源提供的?

(2)这个总重116t的庞然大物返回时只剩下20多吨碎片沉入海洋,在这个过程中,主要包含着哪些形式的能量转化?

(3)“和平”号空间站与“科研舱”对接时,对“科研舱”的运行速度有什么要求?

(4)请想象一下,处于失重状态下的宇航员生活中有哪些困难(至少回答两点)

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同步练习册答案