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目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展,也许人类的这一梦想不久就能实现.实现无线传...
题目内容:
目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展,也许人类的这一梦想不久就能实现.实现无线传输能量,涉及能量的发射、传播和接收.科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波向各个方向传输能量.目前这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米。如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P与它到天线塔的距离L相关,实验测量P和L的数据如下表:
(1)市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用“Qi”规格。如图甲所示,Qi技术的原理是,电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,下列实验与受电线圈处工作原理是相同的是( )
(2)根据上表中的数据可归纳出P和L2成 关系.
(3)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图乙所示。实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的40%。若把甲线圈接入电压为220 V的电源,测得该线圈中的电流为0.2 A。这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为 W;若用该装置给充电功率为10 W的电池充电,则损失功率为 W。
(4)如图丙所示,通过安置在插座上的电流转换器,将电能转换为超声波,电动小车上的接收器收到超声波讯号,可将其能量转换为电能为电池充电.已知:接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离L的关系与题(2)相同(对应的常数不同),它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%,当小车与转换器间距离L0=1m时,接收器接收到的超声波功率P0= 8w。当小车在平直路面上匀速行驶时,所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶,小车受到的阻力为32N。求:
当充电时小车与转换器之间距离L= 2m,则2h内所充电能可使小车按原速度匀速行驶多远?
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