Si la Corse reçoit une puissance surfacique P_S=700\ \text{W.m}^{-2}, quelle est la puissance totale qu'elle reçoit ?
D'après la carte fournie, la surface de la Corse est la suivante :
S=8{,}7.10^3\ \text{km}^2=8{,}7.10^3\times10^6\ \text{m}^2=8{,}7.10^9\ \text{m}^2
La puissance totale P reçue se calcule suivant la relation :
P_{(\text{W})}=P_{S(\text{W.m}^2)} \times S_{(\text{m}^2)}\\P = 700\times 8{,}7.10^9\\P=6{,}1.10^{12} \ \text{W}
La puissance totale reçue par la Corse est donc de 6{,}1.10^{12} \ \text{W}.
Si le Nord-Pas-de-Calais-Picardie (Hauts-de-France) reçoit une puissance surfacique P_S=650\ \text{W.m}^{-2}, quelle est la puissance totale reçue par cette région de France ?
D'après la carte fournie, la surface d Nord-Pas-de-Calais est la suivante :
S=31{,}8.10^3\ \text{km}^2=31{,}8.10^3\times10^6\ \text{m}^2=31{,}8.10^9\ \text{m}^2
La puissance totale P reçue se calcule suivant la relation :
P_{(\text{W})}=P_{S(\text{W.m}^2)} \times S_{(\text{m}^2)}\\P = 650\times 31{,}8.10^9\\P=2{,}07.10^{13} \ \text{W}
La puissance totale reçue par le Nord-Pas-de-Calais-Picardie est donc de 2{,}07.10^{13} \ \text{W}.
Quel est le lieu qui reçoit la puissance surfacique solaire la plus forte avec une puissance totale incidente identique ?
La puissance surfacique P_S reçue se calcule suivant la relation :
P_{S(\text{W.m}^2)}=\dfrac{P_{(\text{W})}}{S_{(\text{m}^2)}}
À puissance P identique, plus la surface éclairée est petite, plus la puissance surfacique est forte.
Sur le schéma, on constate que c'est à l'équateur que la surface éclairée est la plus petite. La puissance surfacique y sera donc plus forte.
La puissance surfacique est donc plus élevée à l'équateur.
Quel est le lieu qui reçoit la puissance surfacique solaire la plus faible avec une puissance totale incidente identique ?
La puissance surfacique P_S reçue se calcule suivant la relation :
P_{S(\text{W.m}^2)}=\dfrac{P_{(\text{W})}}{S_{(\text{m}^2)}}
À puissance P identique, plus la surface éclairée est grande, plus la puissance surfacique est faible.
Sur le schéma, on constate que c'est au pôle Nord que la surface éclairée est la plus grande. La puissance surfacique y sera donc plus faible.
La puissance surfacique est donc plus faible au pôle Nord.
Un panneau solaire est incliné avec un angle \beta entre sa surface et les rayons solaires incidents (voir schéma ci-dessous).
Pour quel angle la puissance surfacique solaire reçue sera-t-elle la plus élevée ?
La puissance surfacique P_S reçue se calcule suivant la relation :
P_{S(\text{W.m}^2)}=\dfrac{P_{(\text{W})}}{S_{(\text{m}^2)}}
À puissance P identique, plus la surface éclairée est faible, plus la puissance surfacique est forte.
Or, plus le Soleil est à la verticale d'une surface et plus la surface éclairée est faible.
C'est donc avec un angle à 90° entre le panneau et les rayons solaires que la puissance surfacique sera la plus forte.
L'angle pour lequel la puissance surfacique solaire reçue sera la plus élevée est donc de 90°.