Unul dintre parametrii care caracterizează comportamentul electronilor într-un circuit electric, pe lângă tensiune și curent, este puterea. Este o măsură a cantității de muncă care poate fi realizată pe unitatea de timp. Munca este de obicei comparată cu ridicarea de greutăți. Cu cât greutatea și înălțimea creșterii sale sunt mai mari, cu atât se lucrează mai mult. Puterea determină cât de repede poate fi realizată o unitate de lucru.

Unități

Puterea mașinilor este calculată în cai putere - o unitate de măsură inventată de producătorii de motoare cu abur pentru a măsura performanța unităților lor într-o sursă convențională de energie din acea vreme. Puterea unei mașini nu vă spune cât de sus poate urca un deal sau cât de multă greutate poate suporta, vă spune doar cât de repede o poate face.

Puterea motorului depinde de viteza acestuia și de cuplul arborelui de ieșire. Viteza se măsoară în rotații pe minut. Cuplul este cuplul unui motor, măsurat inițial în lb-ft și acum în newtoni metri sau jouli.

Motor tractor 100 CP. Cu. se rotește lent, dar cu un cuplu mare. Un motor de motocicletă de putere egală se rotește rapid, dar cu un cuplu mic. Ecuația de calcul al puterii are forma:

P = 2π S T / 33000, unde S este viteza de rotație, rpm și T este cuplul.

Variabilele aici sunt cuplul și viteza. Cu alte cuvinte, puterea este direct proporțională cu ST: P~ST.

putere DC

În circuitele electrice, puterea depinde funcțional de tensiune și curent. Nu este surprinzător, este similar cu ecuația P=IU de mai sus.

Dar aici P nu este proporțional cu curentul înmulțit cu tensiunea, ci egal cu acesta. Se măsoară în wați, prescurtat în wați.

Este important de știut că curentul și tensiunea nu determină puterea separat, ci doar combinația lor. Tensiunea este munca pe unitatea de sarcină electrică, iar curentul este viteza de mișcare a sarcinilor. Stresul (echivalentul muncii) este ca munca de ridicare a unei greutăți împotriva forței gravitaționale. Curentul (echivalent cu viteza) este ca viteza de ridicare a unei greutăți. Produsul lor este puterea.

La fel ca motoarele de tractor și motociclete, un circuit de înaltă tensiune, curent scăzut poate avea aceeași putere ca un circuit de joasă tensiune și curent ridicat. Tensiunea și curentul, în afara relației, nu pot caracteriza puterea unui circuit electric.

Un circuit deschis cu tensiune și curent zero nu funcționează, indiferent de înălțimea tensiunii. La urma urmei, conform formulei, orice înmulțit cu 0 dă 0: P \u003d 0 U \u003d 0. Într-un circuit închis de fir supraconductor cu rezistență zero, puteți obține curent la o tensiune egală cu zero, care, de asemenea, nu va duce la disiparea energiei: P \u003d I0 = 0.

Cai putere și wați înseamnă același lucru: cantitatea de muncă care poate fi făcută pe unitatea de timp. Aceste unități sunt interconectate prin relație

1 l. Cu. = 745,7 W

Exemplu de calcul

Deci, puterea curentă a circuitului electric în wați este egală cu produsul dintre tensiune și curent.

Pentru a determina, de exemplu, puterea unei sarcini cu o rezistență de 3 ohmi, într-un circuit cu o baterie de 12 V, este necesar, prin aplicarea legii lui Ohm, să se afle curentul

Eu \u003d U / R \u003d 12/3 \u003d 4 A

Înmulțind puterea curentului cu tensiunea și va da rezultatul dorit:

P = I U = 4 A 12 V = 48 W

Astfel, lampa consumă 48 de wați.

Ce se întâmplă când tensiunea crește?

La o tensiune de 24 V și o rezistență de 3 ohmi, curentul

I=U/R=24/3=8A

Când tensiunea s-a dublat, s-a dublat și curentul.

P=IU=8A 24V=192W

Puterea a crescut și ea, dar mai mult. De ce? Deoarece este o funcție a produsului dintre tensiune și curent, tensiunea și curentul au crescut de 2 ori, prin urmare, puterea a crescut de 4 ori. Acest lucru poate fi verificat prin împărțirea a 192 de wați la 48, al căror coeficient este 4.

Opțiuni de formulă

Prin aplicarea algebrei pentru a transforma o formulă, puteți lua ecuația originală și o puteți transforma pentru cazurile în care unul dintre parametri este necunoscut.

Tensiunea și rezistența dată:

P \u003d (U / R) U sau P \u003d U 2 / R

Cu o putere și rezistență curentă cunoscute:

P = I (I R) sau P = I 2 R

Fapt istoric: relația dintre disiparea puterii și curent prin rezistență a fost descoperită de James Prescott Joule, nu de Georg Simon Ohm. A fost publicată în 1841 sub forma ecuației P = I 2 R și se numește legea Joule-Lenz.

Ecuații de putere:

• P = U I
• P = I 2 R
• P \u003d U 2 /R

Curent alternativ

Legile lui Ohm și Joule-Lenz au fost stabilite pentru curentul continuu, dar sunt valabile și pentru valori instantanee ale curentului și tensiunii variabile.

Valoarea instantanee a lui P este egală cu produsul valorilor instantanee ale curentului și tensiunii, ținând cont de defazarea lor cu unghiul φ:

P(t) = U(t)I(t) = U m cosωt I m ​​​​cos(ωt-φ) = (1/2)U m I m cosφ + (1/2) U m I m cos( 2ωt- φ).

Din ecuație rezultă că puterea instantanee are o componentă constantă și funcționează mișcări oscilatoriiîn jurul valorii medii cu o frecvență care este de două ori mai mare decât frecvența curentului.

Valoarea medie a lui P(t), care este de interes practic, este:

P = (U m I m /2) cosφ

Ținând cont de faptul că cos φ=R/Z, unde Z=(R 2 + (ωL - 1/ω C) 2) 1/2 și U m /Z = I m ,

Aici I \u003d I m 2 -1/2 \u003d 0,707 I m este valoarea efectivă a puterii curente, A.

În mod similar, U \u003d U m 2 -1/2 \u003d 0,707 U m - tensiune efectivă, V.

Puterea medie prin tensiunea și curentul efectiv este determinată de

P = U I cos φ, unde cos φ este factorul de putere.

P din circuitul electric este transformat în căldură sau în altă formă de energie. Cea mai mare putere activă poate fi atinsă atunci când cosφ=1, adică în absența defazajului. Se numește putere maximă.

S \u003d U I \u003d Z I 2 \u003d U 2 / Z

Dimensiunea sa coincide cu dimensiunea lui P, dar în scopul diferenței, S se măsoară în volți-amperi, VA.

Gradul de intensitate a schimbului de energie în circuitul electric este caracterizat de puterea reactivă

Q \u003d U I sinφ \u003d U I p \u003d U p I \u003d X I 2 \u003d U 2 / X

Are dimensiunile active și pline, dar pentru a-l distinge, se exprimă în volți-amperi reactivi, VAr.

Triunghiul puterii

Puterea activă, reactivă și totală sunt interconectate prin expresie

S = (P2 + Q2) 1/2

Puterea este reprezentată ca o latură a unui triunghi dreptunghic. Folosind legile trigonometriei, se poate găsi lungimea unei laturi (cantitatea de putere de orice tip) din două laturi cunoscute sau din lungimea uneia și unghiul. Într-un astfel de triunghi, puterea activă este catetul adiacent, puterea reactivă este partea opusă, iar puterea aparentă este ipotenuza. Unghiul dintre catetul puterii active și ipotenuză este egal cu unghiul de fază al impedanței Z a circuitului electric.

Forma complexă a acestei relații este următoarea:

S = P+jQ = U I cosφ + j U I sinφ= U I e jφ = U I*, unde

S - putere complexă;

I* - valoarea curentului conjugat complex.

Componenta reală a complexului este activă, iar componenta imaginară este reactivă.

Puterea aparentă instantanee rămâne întotdeauna constantă.

Putere de curent trifazat

Sarcina fiecărei faze a unui circuit electric trifazat transformă energia sau o schimbă cu o sursă de energie. Ca rezultat, P și Q ale circuitului sunt egale cu puterea totală a tuturor fazelor:

P = P r + P y + P b ; Q \u003d Q r + Q y + Q b - conexiune stea;

P = P ry + P yb + P br ; Q \u003d Q ry + Q yb + Q br - conexiune „triunghi”.

Puterile active și reactive ale fiecărei faze sunt determinate ca într-un circuit monofazat.

Puterea totală a unui circuit trifazat:

S \u003d (P 2 +Q 2) 1/2,

în ce formă complexă are forma

S = P+jQ = (P r + P y + P b) + j(Q r + Q y + Q b)= S r + S y + S b = U r I r + U y I y + U b Ib

Sarcina simetrică a fazelor are ca rezultat egalitatea puterilor lor. De aceea, puterea curentă este egală cu de trei ori puterea activă și reactivă a fazei:

P = 3P f = 3 I f U f cosφ f = 3 R f I f 2

Q = 3 Q f = 3 I f U f sinφ f = 3 X f I f 2

S = 3 S f = 3 I f U f

I f și U f aici le puteți înlocui cu valori liniare, având în vedere că pentru o stea U f =U l; I f \u003d I l, iar pentru un triunghi U f \u003d U l; I f \u003d I l 3 -1/2:

P \u003d 3 1/2 I l U l cosφ f;

Q \u003d 3 1/2 I l U l sinφ f;

S = 3 1/2 I l U l.

Curent nesinusoidal

Definiția lui P într-un circuit de curent nesinusoidal este similară cu definiția sa într-un circuit de curent sinusoidal, deoarece în perioada T puterea medie instantanee

P = 1/T∫u i dt

Puterea activă a curentului este determinată de suma P componentelor armonice, inclusiv constanta, care este armonica de frecvență zero.

Puterea curentului reactiv este în mod similar rezultatul adunării Q-ului fiecărei armonice.

Q = ∑U k I k sinφ k = ∑ Q k

Celulă de cristal

Electricitate. Toate metalele sunt conductoare curent electric. Ele constau dintr-o rețea cristalină spațială, ale cărei noduri coincid cu centrele ionii pozitivi. Electronii liberi se mișcă aleatoriu în jurul ionilor.

În metale, conductivitate electronică

Curentul electric din metale se numește mișcare ordonată a electronilor liberi.Direcția curentului este luată ca direcție de mișcareparticule încărcate pozitiv.

Sarcinile electrice se pot mișca în mod ordonat sub acțiunea lui câmp electric, de aceea condiție pentru existența e-mailului. curentul este prezența unui câmp electric și purtători liberi de sarcină electrică.

Puterea curentului este numeric egală cu sarcina care curge printr-o secțiune transversală dată a conductorului pe unitatea de timp. Curentul se numește constant, de ex Dacă puterea și direcția curentului nu se modifică în timp.

1 amperi (A) egal cu puterea curent continuu, la care 1 C de electricitate trece prin orice secțiune transversală a conductorului în 1 s. eu = q 0 nvs Se măsoară curentul din circuit. Simbolul circuitului

Muncă și putere curentă. Curentul electric ne furnizează energie. Apare din cauza lucrului câmpului electric asupra mișcării sarcinilor libere în conductor. Luați în considerare secțiunea circuitului prin care curge curentul eu. Notăm tensiunea în secțiune U, rezistența secțiunii este R. Când curentul trece printr-o secțiune omogenă a circuitului, câmpul electric funcționează. În timpul Δtsarcina curge prin circuitΔ q = eu Δ t . Câmpul electric din zona selectată funcționează.∆A = U eu Δ t — această lucrare se numeștemunca curentului electric . Datorită lucrărilor din zona luată în considerare, munca mecanica; poate curge, de asemenea reacții chimice. Dacă nu este cazul, atunci munca câmpului electric duce doar la încălzirea conductorului. Lucrul curentului este egal cu cantitatea de căldură eliberată de conductorul purtător de curent:— Legea Joule-Lenz

Puterea curentului electric este egală cu raportul de lucru al curentului ∆A la intervalul de timp Δ t pentru care s-a finalizat această lucrare în acest domeniu: P = UI sau . Lucrul unui curent electric în SI este exprimat în jouli (J), putere - in wați (mar).

Legea lui Ohm pentru un circuit închis. Sursa de curent are un EMF () și o rezistență ( r ), Care e numit intern. Forța electromotoare (EMF) este raportul dintre munca forțelor externe pentru deplasarea sarcinii q de-a lungul lanțului, până la valoarea acestei taxe ( 1V=1J/1C). Luați în considerare acum un circuit DC închis (complet), constând dintr-o sursă cu forta electromotoare si rezistenta interna r si o zona externa omogena cu rezistenta R . (R+r ) este rezistența totală a circuitului. legea lui Ohm pentru lanț complet este scris sub forma sau

Puterea electrică P (W) este determinată de produsul dintre tensiune și puterea curentului:

unde U este tensiunea la colectorul de curent, V; I - curent prin colectorul de curent, A.

Unitatea de putere este 1 watt \u003d 1 volt x 1 amper. Luând în considerare legea lui Ohm (U \u003d IR; I \u003d U / R), egalitatea (2.28) poate fi reprezentată după cum urmează:

P = U2/R. (2,30)

În practică, folosesc o unitate derivată de putere - kilowatt (kW), 1 kW = 1000 wați. Ca și în mecanică, energia electrică sau munca (J) este egală cu produsul dintre putere și timp:

unde P - puterea, W; t - timp, s. Unitatea de energie este 1 joule = 1 watt x 1 secundă. În practică, se utilizează o unitate mult mai mare - kilowatt-oră (kWh), 1 kWh \u003d 1 kW-1 h \u003d 1000 W-3600 s \u003d 3.600.000 J \u003d 3,6 MJ. Dacă luăm valoarea lui P din expresiile (2.28), (2.29) și (2.30), atunci formula (2.31) poate fi rescrisă după cum urmează:

W \u003d U It \u003d - t \u003d I 2 R t. (2,32)

Exemplul 1 Un încălzitor conectat la o rețea de 220 V consumă un curent de 5 A. Câtă energie se consumă pe zi? Soluţie. Cantitatea de energie W = 220 ■ 5 24 = 26.400 Wh = 26,4 kWh = 95,04 MJ.

Exemplul 2 Care este puterea dispozitivului de încălzire dacă energia consumată în 5 ore este de 10 kWh?

Soluţie. Puterea dispozitivului P \u003d w / t \u003d 10/5 \u003d 2 kW. Acțiune termică actual. Trecerea unui curent electric printr-un conductor este însoțită de degajarea de căldură. În aparatele de încălzire, obținerea căldurii este scopul final. Dar în alte dispozitive și dispozitive, generarea de căldură este o pierdere neproductivă. energie electrica. Cantitatea de căldură se măsoară în jouli, cu 1 J = 1 W-1 s = 1 W s.

Conform legii Lenz-Joule, cantitatea de căldură Q eliberată de curent în conductor este proporțională cu pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul de trecere a curentului:

unde I - puterea curentului, A; R - rezistență, Ohm; t - timp, s.

Exemplul 3 Aflați cantitatea de căldură care se eliberează pe rezistența R = 20 Ohm pentru t = 1 h când curge curentul / = 10 A. Soluție. Cantitatea de căldură dorită

Q = 100 ■ 20 ■ 3600 = 7200 kJ;

Cu fiecare transformare a unui tip de energie în altul, se observă pierderi de energie. De exemplu, la transformarea energiei electrice în mecanică (într-un motor electric), o parte din energia electrică consumată de motorul electric din rețea este cheltuită pentru încălzirea motorului, pentru frecarea lagărelor etc.

Acest proces este caracterizat cantitativ printr-o valoare numită coeficient acțiune utilă(eficienţă). Eficiența este înțeleasă ca raportul dintre câmpul de putere utilă R dat de mașină și puterea de intrare P sub:

ή = P etaj / P sub. . (2,34)

Exemplul 4. Un încălzitor de apă consumă o putere egală cu 1 kW din rețea, iar 50 de litri de apă sunt încălziți la 80 ° C timp de 5 ore. încălzitor de apă?

Funcționare și putere DC

Trecerea curentului electric prin conductor este asociată cu costul unei anumite cantități de energie. Măsura cantității de energie cheltuită pe unitatea de timp este putere:

P=A/t

unde P - putere; A este cantitatea de energie cheltuită (muncă) în timpul t.

Conform acestei formule, redus la forma

A = Pt

puteți calcula consumul de energie pentru a determina costul de exploatare a echipamentelor electrice.

Puterea într-un circuit electric de curent continuu este legată în mod unic de rezistența acestui circuit și de curentul care trece prin el:

P \u003d I 2 R (3-12)

unde I este curent, R este rezistența.

Făcând substituții folosind legea lui Ohm, puteți obține și:

P=UI(3-12a)
și
P=U2/R(3-12b)

unde U este tensiunea la capetele circuitului cu rezistența R.

Dacă nu toată puterea furnizată (Рpodv) circuitului este cheltuită util în el (Рpol), atunci vorbesc despre factor de eficiență (COP) circuit, sursă etc.

h = Рpol / Рsub

pentru că eficienţă este întotdeauna mai mic de unu, de obicei este exprimat ca procent

Foarte probleme importante sunt modurile de utilizare a surselor de curent, în care eficienta maxima sau cel mai mare randament.

Pe baza legii lui Ohm pentru întregul circuit, orice sursă de curent real poate fi reprezentată de un generator echivalent (Fig. 3-6, c), format dintr-un generator E conectat în serie cu rezistență internă zero și o rezistență separată Rin. Prin încărcarea unui astfel de generator cu rezistența Rн, în funcție de raportul dintre Rн și Rin, este posibil să se obțină moduri de funcționare puternic diferite ale sursei de curent.

Dacă Rn >> Rvn, atunci rezistența totală a circuitului este aproape egală cu rezistența de sarcină. În acest caz, o modificare a valorii Rн modifică curentul în circuit, dar aproape că nu are niciun efect asupra tensiunii, care se dovedește a fi foarte aproape de valoarea EMF tot timpul, adică Umax \u003d E

Acest mod de utilizare a sursei se numește modul generator de tensiune. Este principalul mod de funcționare al bateriilor și acumulatorilor. În modul generator de tensiune, eficiența este foarte aproape de 100%, totuși, puterea dată circuitului extern este mică, deoarece curenții mici sunt preluați de la sursă.

Dacă luăm rezistența la sarcină mică Rн<

Sunt ox=E/Rin

Acest mod se numește modul generator de curent. Este utilizat pe scară largă în amplificatoarele pentode, care au, de obicei, de multe ori rezistența internă a sarcinii. În acest caz, eficiența sursei este foarte scăzută (câteva procente sau mai puțin), iar puterea preluată de la sursă către circuitul extern se dovedește, de asemenea, a fi nesemnificativă.

În cele din urmă, al treilea mod, utilizat pe scară largă în circuitele cu tranzistori, este modul de negociere, caracterizată prin egalitatea rezistenței de sarcină cu rezistența internă a generatorului (Rl = Rvn). În acest caz, tensiunea la sarcină este egală cu jumătate din EMF (U= 0,5 E), iar curentul este jumătate din curentul de scurtcircuit (I= 0,5 Imax); puterea luată de circuitul extern este maximă și egală cu

Rmax=E 2 /(4Rin)

În acest caz, eficiența sursei este de 50%. Puterea maximă Pmax pe care sursa este capabilă să o furnizeze sarcinii în modul de potrivire este adesea numită și puterea disponibilă a generatorului Pdisp.

Un curent electric care trece printr-un conductor îl încălzește. Cu cât curentul este mai mare și cu cât aria secțiunii transversale a firului este mai mică la un curent dat, cu atât firul se încălzește mai mult. Pentru ca încălzirea dispozitivelor de către curent să nu fie foarte puternică, aria secțiunii transversale a firelor trebuie selectată în conformitate cu curentul de sarcină. Încălzirea dispozitivului depinde în mare măsură de designul său: cu cât condițiile de răcire sunt mai bune, cu atât dispozitivul se va încălzi mai puțin.

Atunci când calculează firele, ele folosesc densitatea de curent care este permisă în diferite cazuri, adică valoarea curentului permisă pe 1 mm2 din suprafața secțiunii transversale a firului. În cele mai frecvente cazuri de practică de reparații radio, sunt ghidate următoarele valori limită ale densității de curent y:

1. Pentru reostate și rezistențe de sârmă de balast realizate pe rame de porțelan sau ceramică cu un strat de sârmă goală, y = 6-10 a/mm2. Pentru înfășurări de electromagneți, relee, clopote, concepute pentru pornirea pe termen scurt, y \u003d 4-5 a / mm2.

3. Pentru înfășurările transformatoarelor cu o putere de până la 75 W, precum și pentru înfășurările de bobine, relee și rezistențe de fir cu înfășurare multistrat (de exemplu, rezistența de polarizare a rețelei), concepute pentru comutare pe termen lung, y \u003d 2 -3 A/mm2, aceeași putere de 75- 300 W y= 1,5 A/mm2.

4. Pentru șunturi și rezistențe suplimentare în echipamente de măsură y<1 а/ мм2.

5. Pentru dispozitivele de încălzire, în funcție de materialul firului, designul dispozitivului și condițiile de funcționare, y = 8-20 A/mm2.

Determinarea diametrului firului pentru un curent dat la o densitate de curent admisibilă, y, se realizează conform formulei:

unde d este diametrul necesar al firului, mm; - curent, A; y este densitatea de curent, a/mm2.

Atunci când alegeți rezistențe fără fir pentru echipamente radio, acestea sunt ghidate de puterea disipată pe rezistență în timpul funcționării dispozitivului. Rezistoarele fără fire sunt disponibile în diferite puteri disipate normal (0,25, 0,5, 1, 2 wați sau mai mult). Când instalați rezistență în aparat, este necesar să vă asigurați că puterea eliberată în rezistență nu depășește norma.

Dacă nu există rezistență la îndemână pentru sarcina necesară, atunci se recurge la conectarea mai multor rezistențe, iar pentru a nu complica calculele, se recomandă conectarea acelorași rezistențe.

Rezistențele firelor proiectate pentru un curent mai mic decât este necesar sunt conectate în paralel și trebuie conectate de atâtea rezistențe de câte ori curentul admis pentru ele este mai mic decât este necesar. De exemplu, dacă curentul din circuit este de 0,3A și avem la dispoziție rezistențe proiectate pentru un curent de 0,1A, atunci trei astfel de rezistențe trebuie conectate în paralel pentru a fi incluse în circuitul indicat. Dar pentru ca rezistența lor totală să fie egală cu cea specificată, valoarea fiecăreia dintre rezistențele conectate trebuie să fie de trei ori mai mică decât cea specificată. Dacă în exemplul prezentat este necesară o rezistență de 150 ohmi, atunci fiecare dintre cele trei rezistențe conectate trebuie să aibă 450 ohmi.

Dacă, la înfășurarea rezistențelor firului, nu există niciun fir la îndemână pentru sarcina curentă necesară, atunci înfășurarea se poate face cu un fir mai subțire, dar poate fi efectuată imediat în două sau trei fire. Când înfășurați în două fire, diametrul firelor poate fi luat de 1,4 ori mai mic decât norma, iar când înfășurați în trei fire, de 1,8 ori.

Efectul termic al curentului

Energia electrică este cheltuită pentru încălzirea rezistenței R. Cantitatea de căldură eliberată într-o perioadă de timp t este egală cu munca curentă în acest timp:

Q=I2Rt

Acțiunea magnetică a curentului

Cea mai importantă aplicație tehnică a acțiunii magnetice a curentului este conversia energiei curentului electric în mișcare mecanică. Pe acest principiu sunt construite multe dispozitive electroacustice (difuzoare, telefoane), instrumente electrice de măsură, relee etc.. O parte obligatorie a acestor dispozitive este un electromagnet (o bobină cu miez de oțel) sau un solenoid (o bobină fără un miez). În unele tipuri de astfel de dispozitive, există două bobine. În plus, în dispozitivele electromagnetice se folosesc circuite magnetice, magneți permanenți și conductori speciali pentru curenții induși.

Din formula de determinare a tensiunii () se obține ușor o expresie pentru calcularea muncii de transfer incarcare electrica; deoarece puterea curentului este legată de sarcină prin raport, atunci munca curentului:, sau.

Puterea prin definiție, așadar, .

Omul de știință rus X. Lenz și oamenii de știință englezi D. Joule în mod empiric la mijlocul secolului al XIX-lea. a stabilit în mod independent o lege numită Legea Joule-Lenzși se citește astfel: atunci când curentul trece printr-un conductor, cantitatea de căldură eliberată în conductor este direct proporțională cu pătratul puterii curentului, rezistența conductorului și timpul de trecere a curentului:

Un circuit complet închis este un circuit electric, care include rezistențe externe și o sursă de curent (Fig. 17). Ca una dintre secțiunile circuitului, sursa de curent are o rezistență, care se numește internă.

Pentru ca curentul să treacă printr-un circuit închis, este necesar ca încărcăturilor din sursa de curent să fie furnizată energie suplimentară, aceasta apare datorită muncii sarcinilor în mișcare, care este produsă de forțe de origine neelectrică (externă). forțe) împotriva forțelor câmpului electric. Sursa de curent este caracterizată de o caracteristică energetică numită EMF - sursă forță electromotoare. Se măsoară EMF raportul dintre munca forțelor externe pentru a se deplasa de-a lungul unui circuit închis al unei sarcini pozitive și valoarea acestei sarcini.

Lasă o sarcină electrică să treacă prin secțiunea transversală a conductorului în timp. Atunci munca forțelor exterioare la deplasarea sarcinii se poate scrie astfel: . Conform definiției puterii curente, , prin urmare . Când acest lucru este efectuat pe secțiunile interioare și exterioare ale circuitului, ale căror rezistențe și , este eliberată o anumită cantitate de căldură. Conform legii Joule-Lenz, este egal cu: . Conform legii conservării energiei, . Prin urmare, . Produsul dintre curent și rezistența unei secțiuni a unui circuit este adesea denumit căderea de tensiune pe acea secțiune. Astfel, EMF este egal cu suma căderilor de tensiune din secțiunile interne și externe ale unui circuit închis. Această expresie este de obicei scrisă astfel: . Această dependență a fost obținută experimental de Georg Ohm, se numește Legea lui Ohm pentru un circuit completși se citește astfel: puterea curentului într-un circuit complet este direct proporțională cu EMF al sursei de curent și invers proporțională cu impedanța circuitului. Într-un circuit deschis, EMF este egal cu tensiunea la bornele sursei și, prin urmare, poate fi măsurat cu un voltmetru.