问题 填空题

风能是一种可再生的清洁能源.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置.

(1)利用总电阻R=10Ω的输电线向外输送风力发电机产生的电能,输送电功率P0=300kW,输电电压U0=10kV,则输电导线上损失的电功率PR=______W;

(2)已知风力发电机输出的电功率P与单位时间内垂直流向风轮机的风能的最大功率Pm成正比,某风力发电机在风速v1=9m/s时,能够输出电功率P1=540W;则当v2=6m/s时,能够输出电功率P2=______W.

答案

(1)导线上通过的电流为:

I=

P0
U0
=
300×103
10×103
=30A;

导线上损失的功率为P=I2R=302×10=9000W;

(2)单位时间内流向风轮机的最大风能功率为:

Pm=

Ek
t
=
1
2
mv2
t
=
1
2
ρSvtv2
t
=
1
2
ρSv3∝v3

再根据题意“风力发电机输出的电功率P与单位时间内垂直流向风轮机的风能的最大功率Pm成正比”得到发电机输出的电功率P∝Pm∝v3

P1
v31
=
P2
v22
,解得:P2=160W;

故答案为:(1)9000;(2)160.

单项选择题
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