Khi mắc điện trở R1 = 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu điện thế mạch ngoài là U1 = 0,10 V. Nếu thay điện trở R1 bằng điện trở R2 = 1 000 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài bây giờ là U2= 0,15 V.
a) Tính suất điện động E và điện trở trong rcủa pin này.
b) Diện tích của pin là S = 5 cm2 và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất trên mỗi xentimét vuông diện tích là w = 2 mW/cm2. Tính hiệu suất H của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R2.
a) Áp dụng định luật Ôm dưới dạng \({U_N} = E - {\rm{Ir}} = E - {{{U_N}} \over R}r\)
và từ các số liệu của đầu bài ta đi tới hai phương trình là :
0,1 = E - 0,0002r và 0,15 = E - 0,00015r
Advertisements (Quảng cáo)
Nghiệm của hệ hai phương trình này là : E = 0,3 V và r = 1000 Ω
b) Pin nhận được năng lượng ánh sáng với công suất là :
Ptp = wS = 0,01 W = 10-2 W
Công suất toả nhiệt ở điện trở R2 là Pnh = 2,25.10-5 W.
Hiệu suất của sự chuyển hoá từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng trong trường hợp này là : H =\({{{P_{nh}}} \over {{P_{tp}}}}\) = 2,25.10 -3 = 0,225%.
Sachbaiatp.com