4. Режим роботи електричного кола. Послідовне, паралельне та змішане з'єднання резисторів.

Режим короткого замикання. Коротке замикання має місце при R = 0 . Для цього режиму

; U = 0; DU = E; ; P2 = 0 i DP = P1; .

При короткому замиканні струм у колі досягає максимального значення.

Режим узгодженого навантаження. Оскільки у двох розглянутих випадках корисна потужність Р2 = 0, то доцільно знайти умову, за якої ця потужність матиме максимальне значення. Зрозуміло, що ця потужність буде залежити від опору R за умови, що е.р.с. Е і внутрішній опір r будемо вважати незмінними.

Отже, потужність, що виділяється у зовнішньому навантаженні буде максимальною, коли опір навантаження дорівнює внутрішньому опору джерела.

Такий режим роботи називають узгодженим режимом або режимом узгодженого навантаження.

Режим узгодженого навантаження використовують у тих випадках, коли необхідно забезпечити максимально можливе значення вихідної потужності, не звертаючи увагу на величину к.к.д.

Послідовне, паралельне і змішане з’єднання резисторів

При послідовному з'єднанні провідників сила струму в будь-яких частинах кола одна й та ж:

Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола:

Загальний опір усієї ланки кола дорівнює сумі опорів

. При паралельному з'єднанні падіння напруги між двома вузлами, що поєднують елементи кола, однакове для всіх елементів. При цьому величина, зворотна загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.

Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів в окремих паралельно з'єднаних провідниках:

Напруга на ділянках кола і на кінцях всіх паралельно з'єднаних провідників одна й та ж:

Опір ділянки визначається із рівняння і є сумою провідностей

Змішане з’єднання – це послідовно-паралельне з’єднання резисторів або ділянок електричного кола.

5. Втрата напруги. Втрата напруги у лініях.

При передачі енергії, в результаті падіння напруги в дротах, напруга в кінці менша за напругу в початку. Різниця між напругами називається втратою напруги. ⌂U = -

Кожен приймач електричної енергії розрахований на певну номінальну напругу. Так як приймачі можуть знаходитися на значних відстанях від їх живлять електростанцій, то втрати напруги в проводах мають важливе значення. Допустимі втрати напруги в проводах для різних установок не однакові, але не перевищують 4-6% номінальної напруги.

На рис. наведена схема електричної ланцюга, що складається з джерела електричної енергії, приймача і довгих сполучних проводів. При проходженні по ланцюгу електричного струму I показання вольтметра U1, включеного до початку ліній, більше показань вольтметра U2, включеного в кінці ліній.

Зменшення напруги в лінії у міру віддалення від джерела викликано втратами напруги в дротах лінії Ui = U1-U2 і чисельно дорівнює падінню напруги. Відповідно до закону Ома, падіння напруги в дротах лінії дорівнює добутку струму в ній на опір проводів: Uii = I * R тоді Ui = U1-U2 = Uii =  - Опір проводів лінії.