Question

環保汽車已越來越走進我們的生活，某輛以蓄電池為驅動能源的環保汽車，總質量m＝3×103 kg。當它在水平路面上以v＝36 km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I＝50 A，電壓U＝300 V。在此行駛狀態下：

 

1.求驅動電機的輸入功率P電；

2.若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10 m/s2）；

3.設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。

已知太陽輻射的總功率P0＝4×1026 W，太陽到地球的距離r＝1.5×1011 m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉化效率約為15%。已知球面面積計算公式為 。

 

Answer 1

【答案】

 

1..5×10⁴W

2.

3.

【解析】⑴驅動電機的輸入功率 .5×10⁴W（2分）

⑵在勻速行駛時     （2分）  （1分）

汽車所受阻力與車重之比   （1分）

⑶當太陽光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設其為S，距太陽中心為r的球面面積

若沒有能量的損耗，電池板接受到的太陽能功率為，則（1分）

設太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P，（1分）

所以 （1分）

 由于，所以電池板的最小面積（1分）