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il pannello solare di una sonda interplanetaria ha un'efficienza, definita come rapporto tra la potenza elettrica prodotta e tutta la potenza elettromagnetica incidente, del 20%. Quanto deve essere l'area del pannello per poter alimentare un circuito elettrico con una resistenza di 1 ohm e una corrente di 3 ampere fino all'orbita di Giove? Si assuma che il sole emetta come un corpo nero.


Qualcuno saprebbe darmi una mano con questo problema?
In particolare come posso trovare la potenza necessaria al circuito elettrico?

Che significa "fino a Giove" che questo pannello sta su Giove o che ci deve arrivare? Comunque

Per fino a Giove credo si intenda ci debba arrivare (presumo dalla Terra).La formula se la applico in relazione alla radiazione del Sole che il pannello può assorbire trovo un valore talmente piccolo (per quanto riguarda le dimensioni del pannello da trovare) da essere irreale ed in più non terrei minimamente conto del viaggio da compiere...

Non è importante il viaggio in sé, ma solo la potenza del pannello durante lo stesso. In particolare il pannello deve essere sufficiente a garantire la potenza giusta quando il satellite è alla massima distanza, cioè sull'orbita di Giove.

Per quanto riguarda il pannello molto piccolo: ti sei ricordato dell'efficienza non al 100%? Che valore di intensità della luce solare hai utilizzato?

Io farei così:
Trovo la potenza emessa dal Sole con la legge di Stefan-Boltzmann: .
si semplifica perché il corpo nero ha emittanza pari ad 1.
Poi calcolo la "costante solare" (che chiamo )per Giove, dividendo la potenza emessa per la superficie di una sfera avente raggio pari alla distanza Sole-Giove.


A questo punto chiamo l'efficienza del pannello e pongo .
Scrivo l'equazione , da cui:
.
Sostituendo i valori numerici, si dovrebbe ottenere , che corrispondono ad un lato .

Spatzle grazie mille della risposta, molto chiara nei passaggi. Era proprio quella che tu chiami "costante solare per Giove" che non mi tornava nei calcoli, ora mi si sono chiariti molti dubbi