10.
利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源.水的密度ρ=1.0×10
3kg/m
3,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P
0=1.0×10
3W/m
2,地球表面的重力加速度取g=10m/s
2.
(1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV.若采用500kV直流电向某地区输电5.0×10
6kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;
(2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6≈2
)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站.求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;
(3)三峡水电站水库面积约1.0×10
9m
2,平均流量Q=1.5×l0
4m
3/s,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率η
1=60%.在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P
0.太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率η
2=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%.若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?