التحقيق في اعتماد قوة وكفاءة المصدر الحالي على الحمل الخارجي. صافي الطاقة صافي الطاقة والكفاءة

تسمى الطاقة التي طورها المصدر الحالي في الدائرة بأكملها القوة الكاملة.

يتم تحديده من خلال الصيغة

حيث P هي الطاقة الكلية التي طورها المصدر الحالي في الدائرة بأكملها ، واط ؛

البريد الإلكتروني. د. المصدر ، في ؛

I- قيمة التيار في الدائرة ، أ.

بشكل عام ، تتكون الدائرة الكهربائية من قسم خارجي (حمل) بمقاومة صوقسم داخلي مع مقاومة R0(مقاومة المصدر الحالي).

استبدال قيمة e في التعبير عن القوة الإجمالية. د. من خلال الفولتية في أقسام الدائرة نحصل عليها

قيمة واجهة المستخدميتوافق مع الطاقة المطورة في القسم الخارجي للدائرة (الحمل) ، ويسمى قوة مفيدة P الكلمة = واجهة المستخدم.

قيمة يو س أنايتوافق مع الطاقة المهدرة داخل المصدر ، ويسمى فقدان الطاقةف س =يو اولا.

وبالتالي ، فإن القوة الظاهرة تساوي مجموع الطاقة المفيدة وخسائر الطاقة ف حول \ u003d ف أرضية + ف 0.

يُطلق على نسبة الطاقة المفيدة إلى إجمالي الطاقة التي طورها المصدر الكفاءة ، والكفاءة المختصرة ، ويُشار إليها بالرمز η.

يتبع من التعريف

تحت أي ظرف من الظروف ، الكفاءة η ≤ 1.

إذا عبرنا عن القوة من حيث التيار ومقاومة أقسام الدائرة ، نحصل على

وبالتالي ، فإن الكفاءة تعتمد على النسبة بين المقاومة الداخلية للمصدر ومقاومة المستهلك.

من المعتاد التعبير عن الكفاءة الكهربائية كنسبة مئوية.

بالنسبة للهندسة الكهربائية العملية ، هناك سؤالان لهما أهمية خاصة:

1. شرط الحصول على أكبر قوة مفيدة

2. شرط الحصول على أعلى كفاءة

شرط الحصول على أعلى قوة مفيدة (القوة في الحمل)

يطور التيار الكهربائي أكبر قوة مفيدة (الطاقة عند الحمل) إذا كانت مقاومة الحمل مساوية لمقاومة المصدر الحالي.

هذه الطاقة القصوى تساوي نصف إجمالي الطاقة (50٪) التي طورها المصدر الحالي في الدائرة بأكملها.

يتم تطوير نصف الطاقة عند الحمل ويتم تطوير النصف عند المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

إذا قللنا من مقاومة الحمل ، فإن الطاقة المطورة عند الحمل ستنخفض وستزداد الطاقة المطورة عند المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

إذا كانت مقاومة الحمل صفراً ، فسيكون التيار في الدائرة القصوى ، هذا وضع ماس كهربائى (ماس كهربائى) . سيتم تطوير كل الطاقة تقريبًا على المقاومة الداخلية للمصدر الحالي. يعد هذا الوضع خطيرًا على المصدر الحالي وكذلك على الدائرة بأكملها.

إذا قمنا بزيادة مقاومة الحمل ، فسوف ينخفض ​​التيار في الدائرة ، كما ستنخفض الطاقة عند الحمل. مع مقاومة الحمل الكبيرة جدًا ، لن يكون هناك تيار في الدائرة على الإطلاق. تسمى هذه المقاومة كبيرة بشكل لا نهائي. إذا كانت الدائرة مفتوحة ، فإن مقاومتها تكون كبيرة بشكل لا نهائي. هذا الوضع يسمى وضع الخمول.

وبالتالي ، في الأوضاع القريبة من دائرة كهربائية قصيرة والتباطؤ ، تكون الطاقة المفيدة صغيرة في الحالة الأولى بسبب قيمة الجهد المنخفض ، وفي الحالة الثانية بسبب القيمة الحالية الصغيرة.

شرط الحصول على أعلى معامل كفاءة

معامل الكفاءة (الكفاءة) يساوي 100٪ في حالة الخمول (في هذه الحالة ، لا يتم تحرير طاقة مفيدة ، ولكن في نفس الوقت ، لا يتم استهلاك طاقة المصدر).

مع زيادة الحمل الحالي ، تقل الكفاءة في خط مستقيم.

في وضع الدائرة القصيرة ، تكون الكفاءة مساوية للصفر (لا توجد طاقة مفيدة ، ويتم استهلاك الطاقة التي طورها المصدر بالكامل بداخله).

تلخيص ما سبق ، يمكننا استخلاص النتائج.

لا يتطابق شرط الحصول على أقصى طاقة مفيدة (R = R 0) وشرط الحصول على أقصى قدر من الكفاءة (R = ∞). علاوة على ذلك ، عند تلقي أقصى طاقة مفيدة من المصدر (وضع التحميل المتطابق) ، تكون الكفاءة 50٪ ، أي يتم إهدار نصف الطاقة التي يولدها المصدر بداخله.

في التركيبات الكهربائية القوية ، يكون وضع الحمل المطابق غير مقبول ، لأن هذا يؤدي إلى إنفاق غير مفيد للقوى الكبيرة. لذلك ، بالنسبة لمحطات الطاقة والمحطات الفرعية ، يتم حساب أوضاع تشغيل المولدات والمحولات والمقومات لضمان كفاءة عالية (90 ٪ أو أكثر).

الوضع مختلف في تقنية التيارات الضعيفة. خذ على سبيل المثال الهاتف. عند التحدث أمام ميكروفون ، يتم إنشاء إشارة كهربائية بقوة حوالي 2 ميغاواط في دائرة الجهاز. من الواضح أنه من أجل الحصول على أكبر نطاق اتصال ، من الضروري نقل أكبر قدر ممكن من الطاقة إلى الخط ، ولهذا يلزم إجراء وضع تبديل تحميل منسق. هل الكفاءة مهمة في هذه الحالة؟ بالطبع لا ، حيث يتم حساب فقد الطاقة في أجزاء أو وحدات ملي واط.

يتم استخدام وضع التحميل المتطابق في معدات الراديو. في حالة عدم توفير وضع ثابت مع اتصال مباشر بين المولد والحمل ، يتم استخدام المقاييس لمطابقة مقاوماتهم.

قانون أوم لدائرة كاملة:

أنا- القوة الحالية في الدائرة ؛ E هي القوة الدافعة الكهربائية للمصدر الحالي المتضمن في الدائرة ؛ R هي مقاومة الدائرة الخارجية ؛ ص هي المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

يتم توصيل الطاقة في الدائرة الخارجية

. (2)

من الصيغة (2) يمكن ملاحظة أنه مع ماس كهربائى للدائرة ( ص®0) و ص® هذه القوة تساوي الصفر. لجميع القيم المحدودة الأخرى ص قوة ص 1> 0. لذلك ، فإن الوظيفة ص 1 بحد أقصى. معنى صيمكن الحصول على 0 ، المطابق للطاقة القصوى ، عن طريق اشتقاق P 1 بالنسبة إلى R ومعادلة المشتق الأول بالصفر:

. (3)

من الصيغة (3) ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن R و r موجبان دائمًا ، و E؟ 0 ، بعد التحولات الجبرية البسيطة نحصل على:

لذلك، تصل الطاقة الصادرة في الدائرة الخارجية إلى قيمتها القصوى عندما تكون مقاومة الدائرة الخارجية مساوية للمقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

في هذه الحالة ، القوة الحالية في الدائرة (5)

يساوي نصف تيار الدائرة القصيرة. في هذه الحالة ، تصل الطاقة الصادرة في الدائرة الخارجية إلى قيمتها القصوى ، تساوي

عندما يكون المصدر مغلقًا أمام المقاومة الخارجية ، يتدفق التيار داخل المصدر ، وفي نفس الوقت ، يتم إطلاق قدر معين من الحرارة على المقاومة الداخلية للمصدر. الطاقة المنفقة على إطلاق هذه الحرارة تساوي

لذلك ، سيتم تحديد إجمالي الطاقة المنبعثة في الدائرة بأكملها بواسطة الصيغة

= أنا 2(R + r) = أي (8)

كفاءة

كفاءةالمصدر الحالي هو . (9)

من الصيغة (8) يتبع ذلك

أولئك. ص 1 يتغير مع تغيير في القوة الحالية في الدائرة وفقًا لقانون القطع المكافئ ويأخذ قيمًا صفرية عند I = 0 وفي. تتوافق القيمة الأولى مع دائرة مفتوحة (R >> r) ، والثانية لدائرة كهربائية قصيرة (R<< r). Зависимость к.п.д. от силы тока в цепи с учётом формул (8), (9), (10) примет вид

وبالتالي ، الكفاءة تصل إلى القيمة القصوى h = 1 في حالة الدائرة المفتوحة (I = 0) ، ثم تنخفض خطيًا ، وتتحول إلى الصفر في حالة وجود دائرة كهربائية قصيرة.

الاعتماد على القوة Р 1 ، Р full = EI والكفاءة يظهر المصدر الحالي على قوة التيار في الدائرة في الشكل 1.

رسم بياني 1. أنا 0 ه / ص

يمكن أن نرى من الرسوم البيانية أنه للحصول على قوة وكفاءة مفيدة في نفس الوقت. مستحيل. عندما تصل الطاقة المنبعثة في القسم الخارجي من الدائرة P 1 إلى أقصى قيمتها وكفاءتها. في هذه المرحلة هو 50٪.

طريقة وإجراءات القياس

قم بتجميع الدائرة الموضحة في الشكل على الشاشة. 2. للقيام بذلك ، انقر أولاً فوق زر الماوس الأيسر أعلى زر emf. في الجزء السفلي من الشاشة. انقل علامة الماوس إلى جزء العمل من الشاشة حيث توجد النقاط. انقر فوق زر الماوس الأيسر في جزء العمل من الشاشة حيث يوجد مصدر emf.

ضع المزيد في التسلسل مع المصدر المقاوم الذي يمثل مقاومته الداخلية (بالضغط على الزر الموجود أسفل الشاشة مسبقًا) ومقياس التيار الكهربائي (الزر في نفس المكان). ثم رتب مقاومات الحمل والفولتميتر بنفس الطريقة لقياس الجهد عبر الحمل.

قم بتوصيل أسلاك التوصيل. للقيام بذلك ، انقر فوق زر السلك في الجزء السفلي من الشاشة ، ثم انقل علامة الماوس إلى منطقة عمل الدائرة. انقر فوق زر الماوس الأيسر في أماكن منطقة العمل بالشاشة حيث يجب أن تكون أسلاك التوصيل.

4. تعيين قيم المعلمات لكل عنصر. للقيام بذلك ، انقر بزر الماوس الأيسر على زر السهم. ثم انقر فوق هذا العنصر. انقل علامة الماوس إلى مؤشر المنظم الذي يظهر ، واضغط على زر الماوس الأيسر ، واستمر في تغيير قيمة المعلمة واضبط القيمة الرقمية المشار إليها في الجدول 1 للخيار الخاص بك.

الجدول 1. المعلمات الأولية للدائرة الكهربائية

5. اضبط مقاومة الدائرة الخارجية على 2 أوم ، واضغط على زر "Count" واكتب قراءات أجهزة القياس الكهربائية في الأسطر المقابلة من الجدول 2.

6. قم بزيادة مقاومة الدائرة الخارجية بالتتابع بمقدار 0.5 أوم من 2 أوم إلى 20 أوم باستخدام شريط تمرير المنظم ، وبالضغط على زر "Count" ، قم بتسجيل قراءات أدوات القياس الكهربائية في الجدول 2.

7. احسب باستخدام الصيغ (2) ، (7) ، (8) ، (9) Р 1 ، Р 2 ، Р كامل و حلكل زوج من قراءات الفولتميتر والتيار الكهربائي وتسجيل القيم المحسوبة في الجدول 2.

8. قم بالبناء على ورقة واحدة من الرسوم البيانية الورقية المليمترية للاعتماد P 1 \ u003d f (R) و P 2 \ u003d f (R) و P full \ u003d f (R) و h \ u003d f (R) و U \ u003d و (R).

9. احسب أخطاء القياس واستخلص النتائج بناءً على نتائج التجارب.

الجدول 2. نتائج القياسات والحسابات

أسئلة ومهام لضبط النفس

1. اكتب قانون جول لينز في صورتين تكامليتين وتفاضليتين.
2. ما هو تيار الدائرة القصيرة؟
3. ما هي القوة الكاملة؟
4. كيف تحسب الكفاءة المصدر الحالي؟
5. إثبات أن أكبر قوة مفيدة يتم إطلاقها عندما تكون المقاومات الخارجية والداخلية للدائرة متساوية.
6. هل صحيح أن القدرة المشتتة في داخل الدائرة ثابتة بالنسبة لمصدر معين؟
7. تم توصيل الفولتميتر بمشابك بطارية المصباح ، والتي أظهرت 3.5 فولت.
8. ثم تم فصل الفولتميتر وتم توصيل المصباح في مكانه ، وكُتب على أساسه: P \ u003d 30 W ، U \ u003d 3.5 V. المصباح لم يحترق.
9. اشرح الظاهرة.
10. عندما يتم توصيل البطارية بالتناوب بالمقاومات R1 و R2 ، يتم إطلاق كمية متساوية من الحرارة فيها في نفس الوقت. تحديد المقاومة الداخلية للبطارية.

صافي القوة- - [Ya.N. Luginsky، MS Fezi Zhilinskaya، Yu.S. Kabirov. القاموس الإنجليزي الروسي للهندسة الكهربائية وصناعة الطاقة ، موسكو ، 1999] صافي الطاقة (للآلة أو المعدات أو وحدة الطاقة أو أي جهاز تقني آخر) ... ...

صافي القدرة- القدرة المفيدة - الطاقة (للآلة أو المعدات أو وحدة الطاقة أو أي جهاز تقني آخر) التي يمنحها جهاز في شكل معين ولغرض معين ؛ يساوي إجمالي الطاقة مطروحًا منه التكاليف ... ... القاموس الاقتصادي والرياضي

صافي القوة- 3.10 صافي القدرة: القدرة الفعالة بالكيلوواط ، يتم الحصول عليها على منضدة اختبار على ساق العمود المرفقي أو تقاس بالطريقة وفقًا لـ GOST R 41.85. مصدر … قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية

صافي القوة- naudingoji galia statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Galia، susijusi su tam tikros sistemos، įrenginio، aparato ar įtaiso atliekamu naudingu darbu. atitikmenys: engl. صافي القوة قوة مفيدة vok. Abgabeleistung ، ف ؛… ... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

صافي القوة- naudingoji galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. صافي القوة قوة مفيدة vok. Abgabeleistung ، f ؛ Nutzabgabe ، ف ؛ Nutzleistung ، و روس. قوة مفيدة ، و pranc. أداة puissance ، و ... نهاية Fizikos žodynas

القوة التي يمكن الحصول عليها على عمود المحرك ؛ نفس القوة الفعالة ... الموسوعة السوفيتية العظمى

صافي القدرة- هي القوة التي يمنحها الجهاز بشكل معين ولغرض معين. ST IEC 50 (151) 78 ... صناعة الطاقة التجارية. مرجع القاموس

قوة مضخة مفيدة- القدرة التي تبلغها المضخة إلى وسط السائل المزود وتحددها التبعية حيث Q هو تدفق المضخة ، m3 / s ؛ ضغط مضخة P ، Pa ؛ QM التسليم الشامل للمضخة ، كجم / ثانية ؛ عمل محدد مفيد LP للمضخة ، J / كجم ؛ NP قوة مفيدة للمضخة ، W. [GOST ...… دليل المترجم الفني

قوة مفيدة (في السيارات)- القدرة الصافية ، معبرًا عنها بالكيلوواط ، والتي يتم الحصول عليها على حامل اختبار على ساق العمود المرفقي أو ما يعادله ويتم قياسها وفقًا لطريقة قياس القدرة المحددة في GOST R 41.24. [GOST R 41.49 2003] ... دليل المترجم الفني

قوة مفيدة بالواط- - [أ.س. غولدبرغ. قاموس الطاقة الإنجليزية الروسية. 2006] موضوعات الطاقة بشكل عام EN واط خارج ... دليل المترجم الفني

ضع في اعتبارك دائرة مغلقة غير متفرعة تتكون من مصدر حالي ومقاوم.

نطبق قانون حفظ الطاقة على الدائرة بأكملها:

بما أن النقطتين 1 و 2 تتطابقان بالنسبة لدائرة مغلقة ، قوة القوى الكهربائية في دائرة مغلقة تساوي صفرًا. هذا يعادل البيان الخاص بإمكانية المجال الكهربائي للتيار المباشر ، والذي سبق ذكره سابقًا.

حتى في في دائرة مغلقة ، يتم إطلاق كل الحرارة بسبب عمل القوى الخارجية:، أو ، ونأتي مرة أخرى إلى قانون أوم ، الآن لدائرة مغلقة:.

القوة الكاملةتستدعي السلاسل قوة القوى الخارجية ، وهي أيضًا تساوي إجمالي الطاقة الحرارية:

مفيداستدعاء الطاقة الحرارية الصادرة في الدائرة الخارجية (بغض النظر عما إذا كانت مفيدة أو ضارة في هذه الحالة بالذات):

دور القوى الكهربائية في الدائرة. في الدائرة الخارجية ، على الحمل ص، القوى الكهربائية تقوم بعمل إيجابي ، وعندما تتحرك الشحنة داخل المصدر الحالي ، فإنها تقوم بنفس الشغل السالب. في الدائرة الخارجية ، يتم إطلاق الحرارة بسبب عمل المجال الكهربائي. العمل المعطى في الدائرة الخارجية ، المجال الكهربائي "يعود" إلى نفسه داخل المصدر الحالي. نتيجة لذلك ، يتم "دفع" كل الحرارة في الدائرة بواسطة عمل القوى الخارجية: يفقد المصدر الحالي تدريجياً الطاقة الكيميائية (أو بعض الطاقة الأخرى) المخزنة فيه. يلعب المجال الكهربائي دور "الناقل" الذي يقوم بتوصيل الطاقة إلى الدائرة الخارجية.

اعتماد القوة الكلية المفيدة والكفاءة على مقاومة الحمل ص .

يتم الحصول على هذه التبعيات من الصيغ (1-2) وقانون أوم لدائرة كاملة:

يمكنك رؤية الرسوم البيانية لهذه التبعيات في الشكل.

إجمالي الطاقة يتناقص بشكل رتيب مع الزيادة ، لأن تناقص التيار في الدائرة. الطاقة الإجمالية القصوىتبرز في ، أي في دائرة مقصورة. يقوم المصدر الحالي بأقصى عمل لكل وحدة زمنية ، ولكن كل ذلك يذهب لتسخين المصدر نفسه. القوة القصوى الظاهرة هي

للقوة المفيدة حد أقصى عند (والذي يمكنك رؤيته بأخذ مشتق الدالة (5) ومعادلته بالصفر). بالتعويض في التعبير (5) ، نجد القوة القصوى المفيدة.

8.5 التأثير الحراري للتيار

8.5.1. مصدر الطاقة الحالي

القوة الإجمالية للمصدر الحالي:

P كامل = P مفيد + خسائر P ،

حيث تكون P مفيدة - قوة مفيدة ، P مفيدة \ u003d I 2 R ؛ خسارة P - فقد القدرة ، خسارة P = أنا 2 ص ؛ أنا - القوة الحالية في الدائرة ؛ R - مقاومة الحمل (الدائرة الخارجية) ؛ ص هي المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

يمكن حساب القوة الظاهرة باستخدام إحدى الصيغ الثلاث:

P ممتلئ \ u003d I 2 (R + r) ، P ممتلئ \ u003d ℰ 2 R + r ، P ممتلئ \ u003d I ℰ ،

أين ℰ هي القوة الدافعة الكهربائية (EMF) للمصدر الحالي.

صافي القدرةهي القوة التي يتم إطلاقها في الدائرة الخارجية ، أي على الحمل (المقاوم) ، ويمكن استخدامه لبعض الأغراض.

يمكن حساب صافي القدرة باستخدام إحدى الصيغ الثلاث:

P مفيد \ u003d I 2 R ، P مفيد \ u003d U 2 R ، P مفيد \ u003d IU ،

أين أنا التيار في الدائرة ؛ U - الجهد عند أطراف (أطراف) المصدر الحالي ؛ R - مقاومة الحمل (الدائرة الخارجية).

قوة الخسارة هي القوة التي يتم إطلاقها في المصدر الحالي ، أي في الدائرة الداخلية ، ويتم إنفاقها على العمليات التي تجري في المصدر نفسه ؛ لبعض الأغراض الأخرى ، لا يمكن استخدام فقد الطاقة.

عادة ما يتم حساب فقدان الطاقة بواسطة الصيغة

خسارة ف = أنا 2 ص ،

أين أنا التيار في الدائرة ؛ ص هي المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

في حالة حدوث ماس كهربائي ، تذهب الطاقة المفيدة إلى الصفر

P مفيد = 0 ،

نظرًا لعدم وجود مقاومة تحميل في حالة حدوث ماس كهربائي: R = 0.

تتطابق القوة الظاهرة في حالة حدوث ماس كهربائي للمصدر مع فقد الطاقة ويتم حسابها بواسطة الصيغة

ف ممتلئ \ u003d ℰ 2 ص ،

أين ℰ هي القوة الدافعة الكهربائية (EMF) للمصدر الحالي ؛ ص هي المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

صافي القوة لديه أقصى قيمةفي الحالة التي تكون فيها مقاومة الحمل R مساوية للمقاومة الداخلية r للمصدر الحالي:

ص = ص.

أقصى قوة مفيدة:

P مفيد بحد أقصى = 0.5 P ممتلئ ،

حيث P - الطاقة الكاملة للمصدر الحالي ؛ ف ممتلئ \ u003d ℰ 2/2 ص.

صراحة ، صيغة الحساب أقصى قوة مفيدةعلى النحو التالي:

الحد الأقصى المفيد = ℰ 2 4 r.

لتبسيط العمليات الحسابية ، من المفيد تذكر نقطتين:

• إذا تم تخصيص نفس القدرة المفيدة في الدائرة بمقاومتين للحمل R 1 و R 2 ، إذن المقاومة الداخليةالمصدر الحالي r مرتبط بالمقاومات المشار إليها بالصيغة

ص = ص 1 ص 2 ؛

• إذا تم إطلاق أقصى طاقة مفيدة في الدائرة ، فإن التيار I * في الدائرة يكون أقل مرتين من تيار الدائرة القصيرة i:

أنا * = أنا 2.

مثال 15. عند التقصير إلى مقاومة 5.0 أوم ، تنتج بطارية من الخلايا تيارًا قدره 2.0 أ. تيار الدائرة القصيرة للبطارية هو 12 أ. احسب أقصى طاقة مفيدة للبطارية.

حل . دعنا نحلل حالة المشكلة.

1. عند توصيل بطارية بمقاومة R 1 = 5.0 أوم ، يتدفق تيار I 1 = 2.0 A في الدائرة ، كما هو موضح في الشكل. أ ، التي حددها قانون أوم لسلسلة كاملة:

أنا 1 \ u003d ℰ R 1 + r ،

أين ℰ هي EMF للمصدر الحالي ؛ ص هي المقاومة الداخلية للمصدر الحالي.

2. عندما يتم قصر دائرة البطارية ، يتدفق تيار ماس كهربائى في الدائرة كما هو موضح في الشكل. ب. يتم تحديد قوة تيار الدائرة القصيرة بواسطة الصيغة

أين أنا هو تيار الدائرة القصيرة ، أنا = 12 أ.

3. عندما تكون البطارية متصلة بالمقاومة R 2 \ u003d r ، يتدفق تيار القوة I 2 في الدائرة ، كما هو موضح في الشكل. في ، التي حددها قانون أوم لدائرة كاملة:

أنا 2 \ u003d ℰ R 2 + r \ u003d ℰ 2 r ؛

في هذه الحالة ، يتم تخصيص أقصى طاقة مفيدة في الدائرة:

P مفيد كحد أقصى \ u003d I 2 2 R 2 \ u003d I 2 2 r.

وبالتالي ، لحساب الحد الأقصى للطاقة المفيدة ، من الضروري تحديد المقاومة الداخلية للمصدر الحالي r والقوة الحالية I 2.

من أجل إيجاد القوة الحالية I 2 ، نكتب نظام المعادلات:

أنا \ u003d ℰ r ، أنا 2 \ u003d ℰ 2 ص)

وتنفيذ قسمة المعادلات:

أنا أنا 2 = 2.

هذا يعني:

أنا 2 \ u003d أنا 2 \ u003d 12 2 \ u003d 6.0 أ.

من أجل إيجاد المقاومة الداخلية للمصدر r ، نكتب نظام المعادلات:

أنا 1 \ u003d ℰ R 1 + r ، أنا \ u003d ℰ r)

وتنفيذ قسمة المعادلات:

أنا 1 أنا = ص R 1 + ص.

هذا يعني:

r \ u003d I 1 R 1 i - I 1 \ u003d 2.0 ⋅ 5.0 12 - 2.0 \ u003d 1.0 أوم.

احسب أقصى قوة مفيدة:

P مفيد كحد أقصى \ u003d I 2 2 r \ u003d 6.0 2 ⋅ 1.0 \ u003d 36 W.

وبالتالي ، فإن الطاقة القصوى المفيدة للبطارية هي 36 واط.