Question

有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S₁白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电。时控开关S₂晚上12时前与触点c接触，主灯发光，12时后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24 V 15 W”的节能灯，副灯为“24 V 10 W” 的节能灯，平均每天各工作6h。
（1）路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？
（2）已知太阳能电池板的面积为0.5 m²，每平方米平均收集功率为1.5 kW，若太阳光照射10 h能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率；
（3）请举出这种太阳能路灯的两个优点。

Answer 1

解：
（1）主灯一天消耗的电能：W₁ =P₁t=15×10^-3kW×6h=0.09 kW h， 副灯一天消耗的电能：W₂=P₂t=10×10^-3 kW×6 h=0. 06 kW．h， 路灯正常工作一天消耗的电能：W= W₁+ W₂=0 09 kW．h+ 0. 06 kW．h=0. 15 kW h．
（2）10 h收集的太阳能： W_光=P't=1.5 kW/m²×0.5 m²×10 h=7.5 kW.h。路灯正常工作5天消耗的电能： W_电=5W=0.15kW.h×5=0.75kW.h. 电池板光电转化效率： η===10%；（其他解法及步骤只要合理也可）
 （3）太阳能路灯的优点：
①采用太阳能电池可以节约电能；
②主灯和副灯切换工作，也节约电能；
③太阳能零排放、无污染、取之不尽等．
（答案不唯一，任选两种）