Question

如圖是一種建立在空間的太陽(yáng)能電站向地球上固定區(qū)域供電的示意圖．在太陽(yáng)能收集板上鋪設(shè)太陽(yáng)能電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，再經(jīng)微波轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成微波，并通過(guò)天線(xiàn)將電能以微波的形式向地面發(fā)送．地面接收站通過(guò)天線(xiàn)把微波能還原成電能．
（1）如果太陽(yáng)能電池的硅片能提供的電能為12kW/m²，巨大的太陽(yáng)能收集板的總面積為5×10⁶m²，則太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力是多少kW？
（2）利用微波傳輸電能，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)纜輸電”．輸電效率可達(dá)80%，若微波輸電采用的頻率是2450MHz．求微波的波長(zhǎng)及地面接收站接收到的電能是多少kW？

Answer 1

分析：（1）已知太陽(yáng)能電池的硅片能提供的電能和太陽(yáng)能收集板的總面積可求太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力．
（2）已知輸電效率可求地面接收站接收到的電能，已知微波的傳播速度和頻率，根據(jù)公式V=λf可求波長(zhǎng)．

解答：解：（1）太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力E=P₀S=1.2×10⁴W/m²×5×10⁶m²=6×10¹⁰W=6×10⁷kw．
答：太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力是6×10⁷kw．
（2）地面接收站接收到的電能是W=E?η=6×10⁷kw×0.8=4.8×10⁷kw，
微波的波長(zhǎng)f=

V

λ

=

3×108m/s

2450×106Hz

=0.12m．
答：微波的波長(zhǎng)及地面接收站接收到的電能分別是0.12m和4.8×10⁷kw．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電能和波長(zhǎng)的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題告訴我們一定要廣泛應(yīng)用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能不但節(jié)省能源還環(huán)保．