Question

（2012?攀枝花）现我市正在大力推行太阳能路灯，其电路如图所示，光控开关S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．若路灯为“24V 15W”的节能灯，路灯每天工作8h．
（1）该路灯正常工作时的电流是多少？
（2）该路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？
（3）已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW，若太阳光照射8h能使路灯正常工作6天，求太阳能电池板的光电转化效率．

Answer 1

分析：（1）根据电功率的公式P=UI变形后可求电流；
（2）根据电能的计算公式W=Pt可求电能；
（3）求出电池板接收到的太阳能多少和对外提供的电能多少，可求光电转化效率

解答：解：（1）根据路灯的符号“24V 15W”，由P=UI得：
I=

P

U

=

15W

24V

=0.625A；
（2）∵P=

W

t

，P=15W=0.015kW；
∴路灯正常工作一天消耗的电能：
W=Pt=0.015kW×8h=0.12kW?h；
（3）太阳能电池板的面积为0.5m²，每平方米平均收集功率为1.5KW，
则电池板接收功率为P_太=1.5kW×0.5=0.75kW；
照射8h后，接收的太阳能为：
W_太=P_太t_太=0.75kW×8h=6kW?h；
路灯正常工作6天消耗的电能为：
W_电=Pt=0.015kW×8h×6=0.72kW?h；
则太阳能电池板的光电转化效率为：
η=

W电

W太

×100%=

0.72kW?h

6kW?h

×100%=12%；
答：（1）路灯正常工作时的电流是0.625A；
（2）路灯正常工作一天消耗的电能是0.12kW?h；
（3）太阳能电池板的光电转化效率12%．

点评：灵活运用电能和电功率的计算公式及变形公式，明确太阳能电池工作的能量转化过程，是解答此题的关键．