Jawaban:

Untuk menghitung tegangan yang dihasilkan oleh generator, kita harus menentukan dulu energi yang diproduksi oleh kincir angin dalam bentuk listrik.

Energi yang diproduksi dapat ditemukan dengan rumus berikut:

E = P * t

di mana:

P = power, atau daya

t = waktu, 10 menit = 10/60 = 0,1667 jam

Power dapat ditemukan dengan rumus berikut:

P = F * V

di mana:

F = gaya yang diterapkan pada kincir angin

V = kecepatan angin = 20 m/s

Dengan menggunakan rumus F = m * a, kita dapat menemukan gaya yang diterapkan pada kincir angin:

F = m * a

di mana:

m = massa turbin = 15 kg

a = percepatan = kecepatan / waktu = 20 m/s / 0,1667 jam = 120 m/s^2

Dengan menggabungkan semua rumus, kita dapat menemukan power yang diproduksi:

P = F * V = m * a * V = 15 kg * 120 m/s^2 * 20 m/s = 36000 Nm/s = 36000 W

Dengan menggunakan rumus E = P * t, kita dapat menemukan energi yang diproduksi selama 10 menit:

E = P * t = 36000 W * 0,1667 jam = 6000 J

Efisiensi energi generator adalah 40%, sehingga energi yang diproduksi dalam bentuk listrik adalah:

E_listrik = E * efisiensi = 6000 J * 0,40 = 2400 J

Tegangan yang dihasilkan oleh generator dapat ditemukan dengan rumus berikut:

V = E_listrik / I

di mana:

I = arus = 0,5 A

Dengan menggunakan rumus tersebut, kita dapat menemukan tegangan yang dihasilkan:

V = E_listrik / I = 2400 J / 0,5 A = 4800 V

Jadi, tegangan yang dihasilkan oleh generator adalah sekitar 4800 V