А хватит ли силы у человека питать приемник?
Установлено, что человек при сравнительно длительной работе способен развить мощность около одной десятой лошадиной силы. Так как 1 л. с. в переводе в электрические единицы равна 736 вт, то выходит, что человек может в нормальных условиях развить мощность около 75 вт— столько, сколько надо, для питания приемника.
В научно-популярной литературе можно найти сопоставление того количества энергии, какое теряет в виде тепла стакан остывающего чая, с той работой, которую это количество энергии может произвести. Подобное сопоставление приводит oбычно к неожиданным результатам.
Действительно, один стакан чая емкостью 200 см3 (0,2 л), остывая от 100 до 20°С (до комнатной температуры), т. е. на 80° С, теряет
0,2•80= 16 ккал.
Так как килокалория эквивалентна 427 кГ • м, то 16 ккал «могут совершить работу, равную:
16•427 = 6832 кГ•м.
Результат поражающий. Широко распространенный у нас автомобиль «Москвич» весит 1 030 кг. Будем считать, что вместе с четырьмя пассажирами он весит 1 300 кг. Значит, за счет энергии остывающего стакана чая автомобиль «Москвич» вместе с четырьмя взрослыми пассажирами можно поднять на высоту
6 832: 1300 = 5,2 м,
т. е. на крышу одноэтажного дома. Неудивительно, что пример этого рода в одной из книг Я. Перельмана озаглавлен «Невидимый богатырь в стакане чая».
Однако посмотрим, как долго этот «богатырь» сможет питать приемник «Байкал».
1 кГ • м эквивалентен 2,72 • 10-3 вт • ч = 2,72• 60 = 163,2• 10-3 вт•мин. Следовательно, 6,832 кГ • м дадут:
163,2• 10-3•.6832 = 1 115 вт•мин.
Так как мощность, потребляемая «Байкалом», равна 70 вт, то
1 115 : 70 = 16 мин.
«Богатырь», могущий зашвырнуть «Москвича» с седоками на крышу дома, сможет питать приемник в течение всего лишь 16 мин, после чего его сила, порожденная стаканом остывшего чая, совершенно иссякнет.
Мощность, потребляемая радиоприемниками, исчисляется обыкновенно десятками ватт. Эта мощность по величине ближе всего к мощности, потребляемой электроосветительными лампами. Мы чаще всего пользуемся лампами мощностью от 10—15 до 100 вт. Такова же и мощность радиоприемников.
Однако лампа, как известно, настоящий растратчик электроэнергии. Ее к. п. д. доходит только до 6%. Лишь 6% потребляемой энергии лампа преобразует в свет, а остальные 94% она бесцельно рассеивает в виде тепла.
Каковы в этом отношении радиоприемники?
Они далеко уступают электролампам. Это легко увидеть из простого сопоставления известных всем цифр. Радиоприемник, потребляющий примерно 50 вт, имеет выходную мощность около 2 вт, т. е. его к. п. д. ≈4%. Это в 1,5 раза меньше, чем у электролампы. Но эта цифра не окончательная. Радиоприемник отдает 2 вт электрической мощности, которая подводится к громкоговорителю. А к. п. д. громкоговорителя всего около 1%. Таким образом, у нашего приемника отдаваемая звуковая мощность, которую мы и используем, достигает всего 0,02 вт, а к. п. д. приемника составляет всего на всего 0,04.
Четыре сотые доли потребляемой энергии сетевой радиоприемник превращает в полезную продукцию — в звук, а все остальное обращается на нагревание комнаты.
Самые экономичные радиоприемники — транзисторные. Их к. п. д. по электрической мощности доходит до 50%. Но, к сожалению, это высокое техническое достижение «портит» громкоговоритель со своим 1 -процентным к. п. д. В результате к. п. д. транзисторного приемника «по звуку» получается всего лишь около 0,5%. Конечно, для радиоприемника это очень хороший к. п. д., но для электроустройства вообще он позорно мал.
Л.В Кубаркин, Е.А Левитин, 1962 г