Question

目前，一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”．这种红绿灯具有节能和灵活的特点，可大大减轻交警的工作压力．这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表．白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电．在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作，如图所示．
（1）这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子，可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段．这4个轮子的作用是用______的方法来减小摩擦．
（2）设一天有效受光时间为6h，每平方米的面积上太阳辐射的功率P=10³W，则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kw•h？
（3）这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组，每组又由红、黄、绿三灯组成，共有12个信号灯．太阳能红绿灯电池板一天获得的电能，可供它连续正常工作几天？它正常工作时，干路电流是多大？

光电转换效率η	有效受光面积S	工作电压U	每个信号灯规格U、P	使用条件T
30%	8㎡	24V	24V、30W	-30℃～70℃

Answer

（1）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动摩擦代替滑动摩擦；
（2）知道有效受光面积、每平方米的面积上太阳辐射的功率，可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率；利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能，知道光电转换效率，再利用W电=W总×η求阳能红绿灯电池板一天获得的电能；
（3）到十字路口去观察（注意安全），虽然共有12个信号灯，但是每组里面的红绿灯不是同时工作的，同一时刻每组里只有一个灯工作，即同一时刻共有4个灯工作（可以查询不同网页了解），所以“太阳能红绿灯正常工作时的总功率：P=4P1=4×30W=120W=0.12kW”，求出每组灯的总功率，知道提供的电能，利用t=求工作时间，再利用P=UI求正常工作电流．
【解析】
（1）太阳能红绿灯底部装有4个轮子，是以滚动代替滑动来减小摩擦；
（2）太阳能电池板接收太阳辐射的总功率：
P总=8m2×1×103W/m2=8kW，
一天太阳能电池板获得的总太阳能：
W总=P总t=8kW×6h=48kW•h，
一天太阳能转化的电能：
W电=W总×η=48kW•h×30%=14.4kW•h；
（3）太阳能红绿灯正常工作时的总功率：
P=4P1=4×30W=120W=0.12kW，
太阳能红绿灯连续正常工作时间：
t===120h=5天，
太阳能红绿灯正常工作时干路电流：
I===5A．
答：（1）滚动代替滑动
（2）这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是14.4kW•h；
（3）太阳能红绿灯电池板一天获得的电能，可供它连续正常工作5天，它正常工作时，干路电流是5A．