Мощность источника максимальна в режиме короткого замыкания.

2. Зависимость мощности нагрузки от сопротивления

Если исследовать функцию на экстремум, то оказывается, что максимальная мощность выделяется в нагрузке в согласованном режиме, и хотя , этот режим широко используется в технике связи, т. к. для слаботочных цепей КПД не имеет значения.

Вопрос 17. Режимы работы источника напряжения. Определение потенциалов точек цепи и их расчёт. Построение потенциальной диаграммы.

Потенциалом точки цепи называется напряжение между данной точкой и заземлённой.

Рассмотрим контур:

Пусть

Чтобы найти ток в контуре с несколькими источниками, надо сложить все ЭДС, направленные в одну сторону, вычесть все ЭДС, направленные в другую сторону, и разделить на сумму всех сопротивлений цепи. Ток направлен в сторону большей суммы ЭДС:

Источник работает в режиме генератора, если ток и ЭДС совпадают по направлению, или в режиме потребителя, если не совпадают.

В данном случае: — генератор, — потребитель.

1) При переходе через источник в режиме генератора потенциал повышается на величину ЭДС минус падение напряжения внутри источника:

2) При переходе через резистор потенциал понижается на величину падения напряжения в нём:

3) При переходе через источник в режиме потребителя потенциал понижается на величину ЭДС и величину падения напряжения внутри источника:

Потенциальная диаграмма — график зависимости потенциалов точек цепи от сопротивления.

Порядок расчёта:

1. одну точку цепи заземляем;

2. рассчитываем ток цепи и направляем его;

3. расставляем точки вдоль направления тока, начиная с заземлённой;

4. рассчитываем потенциалы этих точек;

5. выбираем масштаб и строим потенциальную диаграмму.

Задача

Дано:

Найти общий ток и направить его; построить потенциальную диаграмму.

Рассчитываем ток и направляем его:

Рассчитываем потенциалы точек цепи:

Строим потенциальную диаграмму:

Вывод: при переходе через источник в режиме генератора потенциал резко повышается, в режиме потребителя — резко понижается. При переходе через резистор идёт плавное понижение потенциала.