近年来我国建立了许多风力发电厂．一台风力发电机的参数为：额定发电功率10kW、输出电压 220V、额定风速 10m/s、风轮机叶片的长度为 4m．请你根据这些参数回答下面的问题．当风速为10m/s

题目

近年来我国建立了许多风力发电厂．一台风力发电机的参数为：额定发电功率10kW、输出电压 220V、额定风速 10m/s、风轮机叶片的长度为 4m．请你根据这些参数回答下面的问题．当风速为10m/s时，发电机以额定功率发电，将全部电能用两条导线直接给用户供电，导线上的电流为______A；已知空气的密度ρ_空气=1.3kg/m³，通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能，则此过程中发电机利用风能的效率约为______．

答案

由P=UI可得
I=

P

U

=

10000

220

A=45.5A，
所以导线上的电流为45.5A．
在1s内，走过的风的质量：m=1.3×10×3.14×4²kg=653.12 kg，
所以风的动能：E=

1

2

×653.12×10²J=32656 J，
发电机利用风能的效率为

10000

32656

×100%=30.62%．
故答案为：34.5；30.62%．