Question

利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式．将直流电变为交流电的装置称为逆变器．
(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处？请简要回答．
(2)有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图4－15所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V　40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则

①发电机输出功率多大？
②发电机电动势多大？
③输电效率多少？

Answer 1

⑴5424 (W)②250 V③97%

⑴可以改变电压的大小以适应不同的需要；通过升压、降压在远距离输电中减少电能在输电线上的损耗，提高供电效率．所以用逆变器将直流电变为交流电，可以提高发电系统的利用率．----------------------------2分
⑵①发电机的输出功率：P_出＝nP_灯＋R----------------2分
而I₂＝I₃＝I₄＝nI_灯＝×22×6× A＝6 A
所以，P_出＝22×6×40＋6²×4＝5424 (W) ---------2分
②E＝U₁＋I₁r，r为发电机内阻，
U₁＝U₂--------------1分
U₃＝4U₄--------------1分
U₂＝4U₄＋I₂R＝4×220 V＋6×4 V＝904 V--------------1分
I₁＝4I₂
所以，E＝ V＋6×4×1 V＝250 V. ------------------1分
③η＝＝＝×100%＝97%.---------------4分