전기 회로의 전력 균형

에 따르면 줄-렌츠 법칙 저항에서 직류가 하는 일,

전자기 에너지를 기계적 또는 화학적 또는 다른 형태의 에너지(전기 모터, 충전 배터리 등)로 변환하는 또 다른 변환기가 저항 대신 해당 분기에 포함되는 경우 시간 t 동안 전류가 수행한 작업은 다음과 같이 계산할 수 있습니다. 컨버터 전압을 알고 있는 경우.

이 경우 Joule-Lenz 공식은 다른 형식을 취합니다.

직류에서 저항 r이 있는 회로 부분에 공급되는 전력은 다음 식으로 제공됩니다.

여기서 I, U 및 r은 Joule-Lenz 공식에서와 동일한 의미를 유지합니다.

전체 외부 회로에서 소비되는 전력과 발전기에서 공급되는 전력은 동일합니다. 발전기에 의해 발전된 전력은 항상 발전기가 외부 회로에 제공하는 전력보다 큽니다. 전력의 일부는 발전기 내부의 손실을 충당하는 데 사용되기 때문입니다.

기전력 E 및 내부 저항 ri를 갖는 발전기와 저항 r의 저항을 포함하는 단일 폐쇄 루프에 대한 전력 균형 표현은 Kirchhoff 방정식에서 얻을 수 있습니다.

이 회로의 경우

이 방정식의 양쪽에 회로의 전류를 곱하면 결과 방정식은 해당 회로의 전력 균형을 나타냅니다.

발전기에서 발전된 전력은 발전기 내부에서 손실되어 외부 회로에 제공된 전력의 합과 같습니다. P0 = EI는 발전기에서 발전된 전력, Pe = UI = I2r은 발전기가 외부 회로에 제공하는 전력, Pi — I2ri는 발전기 자체 내부에서 손실된 전력입니다.

양단 단자 I와 양단 단자 U의 전압을 통과하는 전류의 양의 방향을 동일하게 선택할 때 두 단자, 즉 제품의 사용자 인터페이스에서 소비하는 전력은 양단이어야 합니다. 동시에 제품의 사용자 인터페이스가 부정적인 것으로 밝혀지면 두 개의 터미널이 있는 장치가 전자기 에너지를 소비하지 않지만 반대로 전자기 에너지 생성기이며 이 에너지를 전기 회로.

전기 회로에서 두 개의 단자가 있는 여러 장치가 회로에 전자기 에너지를 방출하면 다른 장치는 이 에너지를 흡수합니다. 직류 회로에서는 전자기 에너지가 축적되지 않습니다. 따라서 수동 2단자 네트워크에서 소비되는 전력과 발전기 내부에서 손실되는 전력의 합은 모든 발전기에서 발생하는 전력의 대수적 합과 같아야 합니다. 회로에서 작동하는 모든 발전기의 제품 EkIk의 합:

여기서 n — 체인의 분기 수입니다.

하나의 발전기를 포함하는 간단한 회로에 대해 얻은 균형 방정식은 외부 회로에서 소비된 전력을 발전기에 의해 표현된 전력과 발전기 내부에서 손실된 전력으로 표현하여 다시 작성할 수 있습니다.