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问题: 太阳能是

太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接受到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。太阳能实验车上的太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积S=8m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1kw,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:⑴太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?⑵如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?

解答:

(1)太阳能实验车上受到太阳辐射的总功率P1=1kw/m2*8m2=8kw=8000w
太阳能电池的功率P2=IU=10A*120V=1200w
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为:P2/P1=1200w/8000w=15%
(2)这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%时其功率P3=75%P2=75%*1200w=900w
汽车的行驶速度V=P/F=900w/150N=6m/s