Известно, что «лошадиная сила» (л. с.) равна мощности 75 кгс · м/с ≈ 735 Вт, а средний человек при длительной работе развивает мощность около 0,16 л. с. и кратковременно может превышать это ограничение. Человек, стараясь после отключения электричества в сети осветить свое жилище, используя электрогенератор с механическим приводом с КПД η = 60%, вращает ротор генератора через редуктор за ручку, находящуюся на расстоянии R = 0,5 м от оси, со скоростью n = 20 об/мин, прикладывая к ручке силу F = 100 Н. Сможет ли он долго поддерживать горение лампочки мощностью P = 60 Вт, и не перегорит ли она от перенапряжения (лампочка рассчитана на номинальное напряжение 220 В, но не более 235 В, а напряжение генератора прямо пропорционально скорости вращения ротора)?
КПД генератора с механическим приводом равен отношению его электрической мощности к механической мощности, развиваемой человеком:
Механическая мощность, развиваемая человеком, равна где скорость движения по окружности
Откуда получаем:
а электрическая мощность генератора что достаточно для питания лампочки мощностью 60 Вт.
Напряжение питания по условию прямо пропорционально скорости вращения
так что лампочка еще не перегорит.
Средняя механическая мощность человека при длительной работе равна по условию 0,16 л. с. ≈ 117,6 Вт, так что человек сможет долго освещать свое жилище, не перенапрягаясь.
Ответ: Сможет, и лампочка не перегорит.


Здравствуйте! Не совсем понятно, как выяснили, что лампочка не перегорит, можно по-подробнее с этим пунктом?
По условию лампочка рассчитана на напряжение 220 В, но не более 235 В. В ходе решения вычислили напряжение питания — 225 В. Вывод: лампочка не перегорит.
Дак не понятен момент, как высчитали напряжение питания, можно пояснить, пожалуйста
Сопротивление лампочки определяется из номинальных напряжения и мощности
Тогда связь между напряжением питания и мощностью даёт: 