北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念．作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一

Question

北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念．作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座年发电量约为98550kW•h时的太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用．假如该发电系统的输出功率为1×10⁵W．
（1）按平均每天太阳照射6h计，该发电系统一年（365天计）能输出多少电能？
（2）假若发电系统的输出电压为250V，现准备向远处输电．所用输电线的总电阻为R_线=8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%．求应选用匝数比多大的升压变压器．

Answer 1

（1）一年光照时间换算成小时为：t=365×6h
E=Pt=1.0×10⁵×365×6×3600J=7.884×10¹¹J
（2）当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，输电线中的电流为I₂，根据题意知：
0.05P=

I

2 2

R，
解得I₂=√((0.05P)/(R))=√((0.05×1×105)/(8))A=25A
由P=U′I₂得
U′=(P)/(I2)=(1×105)/(25)V=4000V
升压比为：(n1)/(n2)=(U)/(U′)=(250)/(4000)=(1)/(16)
答：
（1）该发电系统一年（365天计）能输出7.884×10¹¹J的电能．
（2）升压变压器匝数比为1：16