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光伏发电
光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成。太阳能电池是一个半导体光电二极管,光电二极管受到光照射时,会把太阳能转化为电能。光伏发电被称为最理想的新能源之一,具有无枯竭危险、安全无噪声、无污染排放、无需消耗燃料等特点。
(1)光伏发电系统由______、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成。
(2)光电二极管的作用是______。
(3)若某中学教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统,一天的有效光照时间按6h计算,该系统一天发电______J。
九年级物理综合题简单题
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光伏发电
光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成。太阳能电池是一个半导体光电二极管,光电二极管受到光照射时,会把太阳能转化为电能。光伏发电被称为最理想的新能源之一,具有无枯竭危险、安全无噪声、无污染排放、无需消耗燃料等特点。
(1)光伏发电系统由______、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成。
(2)光电二极管的作用是______。
(3)若某中学教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统,一天的有效光照时间按6h计算,该系统一天发电______J。
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2013年05月22日上午11时,湖北省首个家庭太阳能光伏发电设备并网发电。这套太阳能光伏发电设备,由18块太阳能电池板,一个逆变器,一个汇流箱和一块电表组成。这18块太阳能电池板,总面积近30平方米:
(1)太阳能电池的材料是_______体,太阳能光伏发电的能量转化是_______________;
(2)若太阳能垂直照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率P0=1.0×103W/m2,光电转换效率约为15%;这18块太阳能电池发电时功率约为________W。
九年级物理填空题中等难度题查看答案及解析
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转化为电能的一种技术,其发电系统主要有太阳能电池板,控制器和逆变器三大部分组成,其简化电路如图所示,当太阳光照射太阳能电池板发电时,控制信号将闭合,断开,蓄电池充电,当控制信号将闭合后,向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源,中型供电系统和大型发电站。
李湾村新建的文化广场上,有很多以光伏发电为电源的路灯,若某路灯电源的输出电压为20V,电流为,则输出功率是多大?输出电路中的电阻是多少___________?
该村还建成了一座扶贫光伏发电站,总功率为,其一天的发电量是多少千瓦时_________?一天的有效光照时间按8小时计算
光伏发电站发的电用于灌溉农田,可将低处河水抽到高处灌溉渠中,若高低落差为10m,抽水机的效率为,则每度电可抽取河水多少立方米________ ?g取
根据你所学的知识,请写出一条光伏发电的优点:科学合理即可______。
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光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转化为电能的一种技术,其发电系统主要有太阳能电池板,控制器和逆变器三大部分组成,其简化电路如图所示,当太阳光照射太阳能电池板发电时,控制信号将S1闭合,S2断开,蓄电池充电,当控制信号将S2闭合后,向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源,中型供电系统和大型发电站。
(1)李湾村新建的文化广场上,有很多以光伏发电为电源的路灯,若某路灯电源的输出电压为20V,电流为0.5A,则输出功率是多大?输出电路中的电阻是多少?
(2)该村还建成了一座扶贫光伏发电站,总功率为5×104kW,其一天的发电量是多少千瓦时?(一天的有效光照时间按8小时计算)
(3)光伏发电站发的电用于灌溉农田,可将低处河水抽到高处灌溉渠中,若高低落差为10m,抽水机的效率为60%,则每度电可抽取河水多少立方米?(ρ河水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
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请阅读《风光互补路灯》并回答问题。
风光互补路灯
全球环境日益恶化,世界各国都努力开发对清洁能源的利用。风光互补道路照明是一个新兴的新能源利用领域。如图所示,就是一款风光互补LED路灯,它是利用风能和太阳能进行供电的智能路灯,不仅节省电能,而且每个路灯都有独立的发电系统,即使遇到大面积停电,也不会影响道路照明;并且每个路灯之间还省掉了地下连接的电缆。
风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中,当夜晚到来,需要照明用电时逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到负载处。它兼具了太阳能发电和风力发电两者的优势,为街道路灯提供了稳定的电源。
中国现有城乡路灯总数大约为2亿盏,且总数每年以20%的速度增长。一套额定功率为400瓦的常规路灯,一年约耗电1500度。若将此常规路灯换成一套照明效果相当的风光互补LED路灯,因为它只消耗风能和太阳能就能照明,所以一年相当于节电约1500度。若把全国2亿盏路灯全部替换为风光互补LED路灯,一年可节电约3000亿度。我国三峡水电站在2019年发电总量约为969亿度。此项路灯改进项目一年节约的电能相当于约3个三峡水电站全年发电的总量。
我国拥有丰富的风能和太阳能资源,风光互补路灯较好的利用了清洁能源,既节能减排、又绿色环保。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风光互补路灯利用太阳能和风能都属于________能源。(选填“可再生”或“不可再生”)
(2)风光互补发电应用系统,是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到_________中。
(3)马路上的常规路灯都有地下电缆连接,个别路灯损坏,不会影响其他路灯的正常工作,这是因为它们都是__________连的。
(4)用一套照明效果相当的风光互补LED路灯替换额定功率为400W的常规路灯,一年所节约的电能,可以使额定功率为200W的台式计算机正常工作大约___________小时。
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光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光电现象由德国物理学家赫兹于 1887 年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。光伏产业正日益成为国际上继 IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
(1)太阳能电池是依据____(选填“内”或“外”)光电效应工作的。
(2)外光电效应会从物质中激发出带____(选填“正电”或“负电”)的粒子。
(3)如图是电磁波波谱图。如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是____。
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线 C.紫光,紫外线 D.黄光,紫光
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是(______)(光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)。
A. B. C. D.
(5)公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如下图所示,电路中 R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向 R的激光时,电压表 V的示数将____(选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以____(填“增大”或“减小”)R0的阻值。
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请阅读《太阳能电池》回答问题。
太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应制成的一种发电器件,普通的太阳能电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场。
当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子在内电场作用下移向器件的一端(所谓电场就是电荷所产生的一种客观存在的看不见摸不着的特殊物质,同我们学过的特殊物质“磁场”类似),使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场,也就是说在P区和N区之间产生了光生电动势(相当于我们学过的电源电压)。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳能电池的基本原理。
现在制成的太阳能电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池等多种,而以硅电池发展得最为成熟。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓光-电转化效率简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能计算,目前大量生产的硅电池,其光-电转化效率一般为9%-15%.
太阳能电池对开发利用太阳能意义重大,在许多高技术领域它是一种清洁的方便的能源装置。尽管目前太阳能电池的制造工艺还很复杂,成本很高,光-电转化效率也普遍偏低等因素影响了它的推广应用,但是随着技术的提高太阳能电池正越来越走近我们的日常生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能电池工作时将___________能转化为电能。
(2)该文中划线部分文本提到了“电场”这一概念,请类比我们学过的磁场基本性质:“磁场对放入其中的磁体有力的作用”,猜想并提出一条电场的性质______。
(3)若北京地区地面的阳光强度A=1000W/m2即每平方米1秒钟接收到的太阳能为1000J,请计算至少要多大受光面积的硅电池才能让60W的LED灯正常发光______(写出必要的计算过程)
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请阅读《太阳能电池》回答问题。
太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应制成的一种发电器件,普通的太阳能电池,大多是由两种不同导电类型(电子型和空穴型)的半导体构成的,如图所示。所谓电子型半导体是以电子导电为主的半导体,也叫N型半导体。所谓空穴型半导体是以空穴导电为主的半导体,也叫P型半导体。当P型半导体和N型半导体接触时,便在交界面处即P-N结附近建立了内电场。
当太阳光照射在器件上时,半导体内的原子由于获得了光能而释放了电子,这些电子在内电场作用下移向器件的一端(所谓电场就是电荷所产生的一种客观存在的看不见摸不着的特殊物质,同我们学过的特殊物质“磁场”类似),使这一端呈现负极性。在器件的另一端,由于缺少电子,呈现出正极性。这样就在器件内形成一个与内电场方向相反的电场即光生电场,也就是说在P区和N区之间产生了光生电动势(相当于我们学过的电源电压)。如果把器件的这两端用导线连接起来,导线中便有电流产生。这就是太阳能电池的基本原理。
现在制成的太阳能电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池等多种,而以硅电池发展得最为成熟。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓光-电转化效率简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能计算,目前大量生产的硅电池,其光-电转化效率一般为9%-15%.
太阳能电池对开发利用太阳能意义重大,在许多高技术领域它是一种清洁的方便的能源装置。尽管目前太阳能电池的制造工艺还很复杂,成本很高,光-电转化效率也普遍偏低等因素影响了它的推广应用,但是随着技术的提高太阳能电池正越来越走近我们的日常生活。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能电池工作时将___________能转化为电能。
(2)该文中划线部分文本提到了“电场”这一概念,请类比我们学过的磁场基本性质:“磁场对放入其中的磁体有力的作用”,猜想并提出一条电场的性质______。
(3)若北京地区地面的阳光强度A=1000W/m2即每平方米1秒钟接收到的太阳能为1000J,请计算至少要多大受光面积的硅电池才能让60W的LED灯正常发光______(写出必要的计算过程)
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光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转化为电能的一种技术,其发电系统的简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池板发电时,控制信号将S1闭合,S2断开,蓄电池充电;当控制信号将S2闭合后、向外供电。
(1)李湾村新建的文化广场上,有很多以光伏发电为电源的路灯,若某路灯电源的输出电压20V,电流为0.5A,则输出功率是多大___?输出电路中的电阻是多少____?
(2)该村还建成了一座扶贫光伏发电站,总功率为5×104kW,其一天的发电量应多少度___? (一天的有效光照时间按8h计算)
(3)光伏发电站发的电用于灌溉农田,可将低处河水抽到高处灌溉渠中,若高低落差为10m,抽水机的效率为60% 。则一度电可抽取河水多少立方米__? (,g取10N/kg)
(4)根据你所学的知识,请写出一条光伏发电的优点∶_______________。
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现代生活中,清洁环保的新能源日益受到欢迎,如图是某家庭安装的风光互补发电系统,该系统是利用太阳能电池板、风力发电机将发出的电能通过风光互补控制器存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,再通过逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,供给用户使用。由于能利用风能和太阳能资源的互补性,因而比单独的风力和太阳能发电更受欢迎。(计算结果若除不尽,则保留小数点后一位)
该风光互补发电系统的组件参数如上表所示,则:
(1)风力发电机组发电的原理是_________,这个过程把____能转化为电能。
(2)若当地太阳辐射的最大强度为300 W/m2,该光伏组件太阳能转化为电能的效率为_____, 在无风的晴天,以最大光照强度计算,要把蓄电池充满电,需要的日照时间是____h。
(3)风速不同时具有的动能也不同,其动能的大小与风速的平方成正比,与空气的质量成正比,比例系数为0.5(即E动=0.5mv2)。若某段时间当地的平均风速为10 m/s,风力发电机组的转化效率为20%,设空气的平均密度为1.3 kg/m3,则该风力发电机组1 min能为蓄电池存贮____J的电能。
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