某地区利用当地丰富的太阳能资源发电,供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点,但也存在一些不足,请写出一个不足之处;
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中,给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器,开关S1控制热水壶的加热电阻R1(“220V 484W”),开关S2控制电暖气的加热电阻R2(“220V 2420W”)。闭合所有开关,R1、R2同时工作,R1每分钟放出2.4×104J的热量,求R2的实际功率;(R1和R2的阻值不随温度变化)
(3)已知在一段时间内,垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J,如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
(1)地面应用时有间歇性,在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高;(2)2504W;(3)
【解析】(1)太阳能发电的缺点有:地面应用时有间歇性,在晚上或阴雨天不能或很少发电;目前成本相对较高。
(2)由可得R1和R2的阻值分别为
由题意可知,闭合所有开关后,R1、R2并联,电路的总电阻
电路消耗的总功率
R1每分钟放出2.4×104J的热量,由可得R1消耗的实际功率
则R2的实际功率
(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J,则太阳光与水平面夹角为60°时,面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%,则通过该太阳能电池板获得的电能
答:(2)R2实际功率是2504W;
(3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。