同学们中考完后打算泛舟东湖，放松心情．东湖某种游艇是以太阳能为动力，不仅节约能源而且无污染，它的关键技术部件是光电转换板，此板接受太阳光的面积是8米2，当板正对太阳光时

Question

同学们中考完后打算泛舟东湖，放松心情．东湖某种游艇是以太阳能为动力，不仅节约能源而且无污染，它的关键技术部件是光电转换板，此板接受太阳光的面积是8米²，当板正对太阳光时能够产生120伏的电压，游艇上的自动装置使光电转换板始终与阳光垂直，向电动机提供10安的强大电流．电动机线圈的直流电阻是4欧，太阳光垂直照射到单位面积上的辐射功率为1.0×l0³瓦/米²．根据以上信息，求：
（1）光电转换板为电动机提供的功率？
（2）光电转换板的效率？
（3）电动机把电能转化为机械能的效率？

Answer 1

（1）∵U=120V，I=10A，
∴电转换板为电动机提供的功率为：P_电=UI=120V×10A=1200W．
（2）∵太阳光垂直照射到单位面积上的辐射功率为1.0×l0³W/m²，
∴光电转换板接收太阳能的功率：P_总=1×10³W/m²×8m²=8000W，
则该光电转换板的效率：η₁=(P电)/(P总)=(1200W)/(8000W)=15%．
（3）∵R=4Ω，
∴电动机发热功率为：P_热=I²R=（10A）²×4Ω=400W，
则电动机把电能转化为机械能的功率为：P_机=P_电-P_热=1200W-400W=800W，
∴电动机把电能转化为机械能的效率：η₂=(P机)/(P总)=(800W)/(1200W)≈66.7%．
答：（1）光电转换板为电动机提供的功率为1200W．
（2）光电转换板的效率为15%．
（3）电动机把电能转化为机械能的效率为66.7%．