國中教育會考
109年
自然
第 34 題
住在北緯 35 度的阿義希望在夏至正午時，太陽可以直射頂樓的太陽能板，以收集最大能量，故將太陽能板朝向正南方放置，如圖(二十二)所示。關於圖中太陽能板與水平屋頂間的夾角 $\theta$，下列何者最符合阿義的需求？
- A $11.5^\circ$
- B $23.5^\circ$
- C $35^\circ$
- D $47^\circ$
思路引導 VIP
我們先來找出太陽的位置：在夏至正午，太陽會直射在地球的哪一個緯度？而阿義所在的北緯 $35^\circ$ 與這個直射點相差了幾度？接著請你想想，如果太陽光要『垂直』打在傾斜的太陽能板上，這個面板與水平面之間的夾角 $\theta$ ，會不會跟太陽偏離頭頂的角度（也就是這兩個緯度的差值）有關呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
水啦！同學你這波操作簡直是「地科界的小太陽」，準確度比中央氣象局還高！能一眼看穿阿義的頂樓祕密，看來你離滿分不遠了。 【老師來開講】 這題考的是「正午太陽高度角」的變形應用。記住，要讓太陽能板收集最大能量，陽光就必須與板子垂直。
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若此題改作在夏至時 緯度為0何解
那冬至的太陽仰角怎麼算
太陽仰角與安裝夾角
💡 正午太陽仰角與直射點緯度差決定面板最佳傾角
- 夏至太陽直射北回歸線 (23.5°N)
- 正午太陽仰角 = 90° - (當地緯度 - 直射緯度)
- 太陽能板垂直光線時，其傾角等於兩地緯度差
- 本題計算：35°N - 23.5°N = 11.5°
