Question

有一种太阳能路灯(如图所示)，它的光控开关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，蓄电池给路灯供电．它的时控开关S₂晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光．已知主灯为“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6 h．

(1)路灯正常工作一天消耗的电能为多少？

(2)已知太阳能电池板的面积为0.5 m²，每平方米平均收集的太阳能功率为1.5 kW，若太阳光照射10 h能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板的光电转化效率．

(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点．

Answer 1

答案：
解析：

(1)主灯一天消耗的电能为 　　W1＝P1t＝15×10－3 kW×6 h＝0.09 kW·h， 　　副灯一天消耗的电能为 　　W2＝P2t＝10×10－3 kW×6 h＝0.06 kW·h， 　　则路灯正常工作一天消耗的电能为 　　W＝W1＋W2＝0.09 kW·h＋0.06 kW·h＝0.15 kW·h． 　　(2)一天收集的太阳能为 　　W光＝t＝1.5 kW/m2×0.5 m2×10 h＝7.5 kW·h， 　　路灯正常工作5天消耗的电能为 　　W电＝5 W＝0.15 kW·h×5＝0.75 kW·h， 　　太阳能电池板的光电转化效率为 　　η＝×100％＝×100％＝10％． 　　(3)太阳能路灯的优点：a．采用太阳能电池可以节约电能；b．主灯和副灯切换工作，也可以节约电能(太阳能零排放、无污染、取之不尽等，只要是环保、节能方面的知识任意二条均可)．