風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的功能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱，發(fā)電機(jī)等．如圖所示．（1）利用總電阻R=10Ω的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)

【專家解說】：試題答案：（1）導(dǎo)線上損失的功率為P=I2R=P0U2R=(300×10310×103)2×10W=9kW
損失的功率與輸送功率的比值PP0=9×103300×103=0.03
（2）風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時(shí)，提供的風(fēng)能功率最大．
單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS，S=πr2
風(fēng)能的最大功率可表示為? P風(fēng)=12(ptS)v2=12ptπt2v2=12πpr2v3
采取措施合理，如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等．
（3）按題意，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2=v2v1?P1=(69)3×540kW=160?kW
最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000?kW?h=8×105kW?h
答：（1）導(dǎo)線上損失的功率為9kW，輸送功率的比值為0.03；
（2）單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm；為12πpr2v2，在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能，可采取的措施如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等．
（3）這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是8×105kW?h．