Question

环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³ kg．当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V．在此行驶状态下

(1)求驱动电机的输入功率P_电；

(2)若驱动电机能够将输入功率的90％转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s²)；

(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．

已知太阳辐射的总功率P₀＝4×10²6 W，太阳到地球的距离r＝1.5×10¹¹ m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15％．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×103 W． 　　(2)在匀速行驶时P机＝0.9P电＝Fv＝fv 　　f＝0.9P电/v 　　汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.045． 　　(3)当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2． 　　若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则 　　 　　设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P， 　　P＝(1－30％) 　　 　　由于P电＝15％P，所以电池板的最小面积 　　S＝＝101 m2．