Question

利用太陽能電池這個能量轉換器件將太陽能轉變為電能的系統又稱光伏發電系統．光伏發電系統的直流供電方式有其局限性，絕大多數光伏發電系統均采用交流供電方式．將直流電變為交流電的裝置稱為逆變器．
(1)用逆變器將直流電變為交流電進行供電有哪些好處？請簡要回答．
(2)有一臺內阻為1 Ω的太陽能發電機，供給一個學校照明用電，如圖4－15所示，升壓變壓器匝數比為1∶4，降壓變壓器的匝數比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4 Ω，全校共22個班，每班有“220 V　40 W”燈6盞，若全部電燈正常發光，則

①發電機輸出功率多大？
②發電機電動勢多大？
③輸電效率多少？

Answer 1

⑴5424 (W)②250 V③97%

⑴可以改變電壓的大小以適應不同的需要；通過升壓、降壓在遠距離輸電中減少電能在輸電線上的損耗，提高供電效率．所以用逆變器將直流電變為交流電，可以提高發電系統的利用率．----------------------------2分
⑵①發電機的輸出功率：P_出＝nP_燈＋R----------------2分
而I₂＝I₃＝I₄＝nI_燈＝×22×6× A＝6 A
所以，P_出＝22×6×40＋6²×4＝5424 (W) ---------2分
②E＝U₁＋I₁r，r為發電機內阻，
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