9.节能环保的“风光互补路灯”获得广泛应用.图1是利用自然资源实现“自给自足”的风光互补的路灯,图2是其中一个路灯的结构示意图,它在有阳光时可通过太阳能电池板发电,有风时可通过风力发电.

(1)北京市某日路灯的开灯时间为19:00到次日6:00,若路灯的功率为P0=40W,求一盏灯在这段时间内消耗的电能E电.
(2)风力发电机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S,运动的空气与受风面作用后速度变为零,若风力发电机将风能转化为电能的效率为η,空气平均密度为ρ,当风速为v 且风向与风力发电机受风面垂直时,求该风力发电机的电功率P.
(3)太阳能电池的核心部分是P 型和N 型半导体的交界区域--PN结,如图3所示,取P型和N型半导体的交界为坐标原点,PN结左右端到原点的距离分别为xP、xN.无光照时,PN结内会形成一定的电压,对应的电场称为内建电场E场,方向由N区指向P区;有光照时,原来被正电荷约束的电子获得光能变为自由电子,就产生了电子-空穴对,空穴带正电且电荷量等于元电荷e;不计自由电子的初速度,在内建电场作用下,电子被驱向N区,空穴被驱向P区,于是N区带负电,P区带正电,图3所示的元件就构成了直流电源.某太阳能电池在有光持续照射时,若外电路断开时,其PN结的内建电场场强E场的大小分布如图4所示,已知xP、xN和E0;若该电池短路时单位时间内通过外电路某一横截面的电子数为n,求此太阳能电池的电动势E和内电阻r.
 0  129390  129398  129404  129408  129414  129416  129420  129426  129428  129434  129440  129444  129446  129450  129456  129458  129464  129468  129470  129474  129476  129480  129482  129484  129485  129486  129488  129489  129490  129492  129494  129498  129500  129504  129506  129510  129516  129518  129524  129528  129530  129534  129540  129546  129548  129554  129558  129560  129566  129570  129576  129584  176998 

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