风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等．如图所示．（1）利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机

【专家解说】：试题答案：（1）导线上损失的功率为P=I2R=P0U2R=(300×10310×103)2×10W=9kW
损失的功率与输送功率的比值PP0=9×103300×103=0.03
（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大．
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS，S=πr2
风能的最大功率可表示为  P风=12(ptS)v2=12ptπt2v2=12πpr2v3
采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等．
（3）按题意，风力发电机的输出功率为P2=v2v1?P1=(69)3×540kW=160 kW
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h
答：（1）导线上损失的功率为9kW，输送功率的比值为0.03；
（2）单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；为12πpr2v2，在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，可采取的措施如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等．
（3）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8×105kW?h．