Мощность постоянного тока. КПД источника тока

Мощность, развиваемая источником тока, определяется следующим образом:

P=ε·I -полная мощность

Учитывая закон Ома для полной (замкнутой) цепи, выраженное для полной мощности записывается в виде:

Выделяемая в нагрузке мощность, получила название полезной мощности

Часть полной мощности расходуется в источнике тока и оказывается бесполезной.

P_n=I²r -потери мощности внутри источника

Тогда можно записать P=P_н+P_n

КПД источника тока определяется выражением:

Полная мощность, развиваемая конкретным источником тока, зависит от сопротивления нагрузки R. Она будет максимальной при R→0? Т.е. при токе короткого замыкания (). Но в этом случае, вся мощность, выделяемая в источнике тока, будет бесполезной.

При увеличении сопротивления нагрузки R→¥ полная мощность P→¥.

Рассмотрим зависимость полезной мощности от сопротивления нагрузки

R+r-2R=0

-R+r=0

R=r

Таким образом, полезная мощность максимальна при R=r.

При этом ток равен

, т.е. в случае, когда R = r КПД источника будет равен 50%.