题目内容
【题目】光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要有太阳能电池板，控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将S1闭合，S2断开，蓄电池充电，当控制信号将S2闭合后，向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源，中型供电系统和大型发电站。
（1）李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为20V，电流为0.5A，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？
（2）该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为5×104kW，其一天的发电量是多少千瓦时？（一天的有效光照时间按8小时计算）
（3）光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为10m，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？（ρ河水=1×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】（1）10W（2）40Ω（3）4×105（4）21.6
【解析】
（1）电源输出功率：
P=UI=20V
0.5A=10W;
由I＝
得，输出电路中的电阻：
R=
=
=40
.
（2）光伏发电站一天的发电量：
W总=P总t＝5104kW8h＝4105kWh。
（3）W电＝1kWh＝3.6×106J
由
=
100
得，将低处河水抽到高处克服重力做的功：
W机械＝W电=60％×3.6×106J=2.16×106J,
由W＝Gh＝mgh得，水的质量：
m=
=
=2.16104kg
由
＝
，水的体积
V=
=
=21.6m3.
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