Какова наибольшая выработанная мощность солнечной батареи площадью 200 м2 и эффективностью 90% при расстоянии

Изумрудный_Дракон

21

Для решения данной задачи нам необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найти площадь, на которую падает солнечная энергия.
На данной орбите Меркурия расстояние до Солнца составляет 0,4 а.е. (астрономических единиц). Так как батарея имеет площадь 200 м2, для рассчета площади, на которую падает солнечная энергия, мы можем использовать формулу площади сферы, которая равна \(4 \pi r^2\), где \(r\) - расстояние от Солнца до орбиты Меркурия.

Заменяя значения, получаем:
\[S = 4 \pi (0,4)^2 \approx 2,013 \space а.е.^2\]

Шаг 2: Найти мощность солнечной энергии, падающей на батарею.
Уровень солнечной постоянной для Земли составляет 1,37 кВт/м2. Мы можем использовать этот уровень, чтобы найти мощность солнечной энергии, падающей на батарею, умножив его на площадь, на которую падает солнечная энергия \(S\).

Заменяя значения, получаем:
\[P = (1,37 \times 10^3 \space Вт/м^2) \times 200 \space м^2 = 274 \times 10^3 \space Вт\]

Шаг 3: Найти наибольшую выработанную мощность солнечной батареи.
Эффективность солнечной батареи составляет 90%, что значит, что только 90% от всей падающей на нее энергии будет преобразовано в электрическую мощность. Мы можем найти выработанную мощность, умножив мощность солнечной энергии на эффективность.

Заменяя значения, получаем:
\[P_{\text{выраб.}} = 0,9 \times 274 \times 10^3 \space Вт = 246,6 \times 10^3 \space Вт\]

Итак, наибольшая выработанная мощность солнечной батареи площадью 200 м2 и эффективностью 90%, находящейся на орбите Меркурия в расстоянии 0,4 а.е. от Солнца, составляет 246,6 x 10^3 Вт.