Question

刘爽对风力发电进行研究，了解到当地的风速在v₂和v₄之间，风车可以带动发电机发电，某段时间内甲、乙、丙、丁四个风力发电站风速与时间关系如图所示。

（1）根据图像请判断该段时间内哪个风力发电站效能最大？

（2）如图所示为风力发电机的控制电路，只有发电机与风车离合器有电流通过时，风车才能带动发电机发电，当风速为v₁、v₂、v₃、v₄时，挡风板带动金属滑片p分别和下金属轨及AE滑道上的A、B、C、D点接触，求：

①判断AE滑道哪段导电并简单说明理由？

②完成下列控制电路图。

(3) 丙发电站有N台风车，每台风车车叶转动时可形成半径为r的圆面，当风速在v₂和v₄之间时，风车每平方米叶片在to时间内接收到的风能为Wo，如果风车能将10%的风能转变成电能，求：①每台发电机的平均功率Po；②发电站在0-t₁时间内总发电量W。

Answer

（1）丙  (2) ① BD    ②电路如下图。 

（3）①P0=②

【解析】（1）发电效能最大，在发电时间上要有保证，时间越长，效能最大。风速在v2和v4之间时间最长的是丙图。

（2）风速在v2和v4之间可带动风车发电，滑片把上下两个金属轨道接通只在BD之间移动，只有BD导电才能把两个金属导轨接通从而把发电机接通。控制电路的连接注意滑动变阻器的调节应该串联在电路中。发电机和金属导轨和电源串联从而把发电机的电能转化为电源电能。

（3）每台风车的面积为，N台风车的总面积，to时间内接收的总风能为，转化为电能，每台发电机的平均功率 ，②发电站在0-t1时间内总发电量