Когда КПД максимален?

При R → ∞ КПД → 100%, но при этом ток и полезная мощность стремятся к нулю. Компромисс: при R = r мощность максимальна, но КПД = 50%.

Куда уходят потери?

На нагрев внутри источника: P_потерь = I²r. Чем меньше r, тем меньше потери и выше КПД.

ВсеФормулыПоФизике

КПД источника тока

КПД источника тока η = R/(R+r) = U/ε — отношение полезной мощности к полной. Калькулятор с примером.

Средний уровеньЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
η	КПД Коэффициент полезного действия	$—$
R	внешнее сопротивление Сопротивление внешней цепи (нагрузки)	$Ом$
r	внутреннее сопротивление Внутреннее сопротивление источника	$Ом$

Калькулятор

Найти:

внешнее сопротивление (R), Ом

внутреннее сопротивление (r), Ом

Пояснение

КПД источника — отношение полезной мощности (на нагрузке) к полной мощности источника. η = P_полезн/P_полн = I²R/(I²(R+r)) = R/(R+r). Также η = U/ε, где U — напряжение на нагрузке. КПД растёт с увеличением R и стремится к 1 при R → ∞.

Пример расчёта

КПД аккумулятора

Аккумулятор с внутренним сопротивлением 1 Ом питает нагрузку 5 Ом. Найти КПД.

Дано:

R = 5 Ом

r = 1 Ом