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
=30A;300×103 10×103
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
=
mv21 2 t
=
ρSvtv21 2 t
ρSv3∝v31 2
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;
故
=P1 v 31
,解得:P2=160W;P2 v 22
故答案为:(1)9000;(2)160.