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17.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站,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为微波,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4m2,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5 000km2,其发电功率是多少千瓦?
(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8.4×104J,若其效率为15%,那么表面积为2m2的太阳灶的功率为多少?

分析 (1)已知面积与该面积上获得的功率,然后求出总面积获得的功率.
(2)已知功率与效率,应用效率公式可以求出效率.
(3)根据题意求出获得的功,应用功率公式求出功率.

解答 解:(1)由题可知:$\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{S}_{2}}{{S}_{1}}$,
则:P2=$\frac{{P}_{1}{S}_{2}}{{S}_{1}}$=$\frac{50kW×5000×1{0}^{6}{m}^{2}}{4{m}^{2}}$=6.25×1010kW;
(2)由η=$\frac{{P}_{实}}{{P}_{总}}$×100%可知,
P=ηP2=6.25×1010kW×80%=5×1010kW;
(3)P3=$\frac{W}{t}$=$\frac{2{m}^{2}×8.4×1{0}^{4}J/{m}^{2}×15%}{60s}$=420W;
答:(1)如果太阳能电池的硅片面积为4m2,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5 000km2,其发电功率是6.25×1010kW;
(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5×1010kW.
(3)一个太阳灶每平方米平均每分钟吸收太阳能8.4×104J,若其效率为15%,那么表面积为2m2的太阳灶的功率为420W.

点评 本题是一道信息给予题,认真审题,根据题意获取所需信息,然后应用功率公式可以解题,本题是一道基础题.

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(1)螺旋测微器的示数是0.808mm.
(2)为减小电阻的测量误差,应选用乙图所示的电路.
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