Question

风力发电，是利用风能这一可再生清洁能源来发电．由于没有燃料问题，也不会产生辐射和空气污染，符合“节能减排、低碳生活”的理念．
（1）如图是某风力发电场的外景，当风速为10m/s时，一台风机1分钟内可获得的动能是2.4×10⁶J，若其中的20%转化为电能，求这台风机的发电功率．
（2）为了降低输送过程中因电热而造成的损失，在保证风力发电机组输出功率一定时，是应该升高还是降低输出电压？为什么？

Answer 1

分析：（1）已知获得的动能和转化效率，以及工作时间，根据公式P=

W

t

可求发电功率．
（2）在输出功率相同时，提高电压可减小输电线中的电流大小，以减小电能损失．

解答：解：（1）获得的电能W_电=η×W_动=20%×2.4×10⁶J=4.8×10⁵J，
这台风机的发电功率P=

W

t

=

4.8×106J

60s

=8000W
答：这台风机的发电功率是8×10³W．
（2）应该升高输送电压．根据P=UI可知，在保证输出功率P一定时，升高输送电压U，可以减小输送电流I，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，可以大大减小因输电线发热而造成的电能损失．

点评：本题考查电能、电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还考查了焦耳定律在输电线中的应用．并且应用焦耳定律分析了减少输电损失的方法，具有实际意义．