Чому під час короткого замикання напруга на затискачах джерела близька до нуля ,хоча сила струму в колі максимальна?

Покажемо на малюнку схему електричного кола при короткому замиканні.

На малюнку показано усередині синього пунктира джерело електроенергії, яке складається з власне джерела ЕРС (позначене колом зі стрілкою) та внутрішнього опору цього джерела (позначене Ro). Rн - опір зовнішнього кола, або ще його називають опір навантаження.

Напруга на клемах джерела - це напруга між точками А і В. Ця напруга визначається рівнянням:

UAB=E−IRo (1)

де Е - величина ЕРС джерела, І - сила струму, Ro - внутрішній опір.

При цьому сила струму визначається законом Ома:

I=ERo+Rн (2)

Підставимо (2) в (1).

UAB=E−ERo+Rн∗Ro (3)

UAB=E∗(1−RoRo+Rн) (4)

У режимі короткого замикання Rн наближається до нуля. Тоді формула (4) набуває виду

UAB=E∗(1−RoRo+0)=E∗0 (5)

Як відомо, будь яке число, помножене на нуль, дорівнює нулю.

Тоді UAB=0

Тобто, напруга на клемах джерела живлення дорівнює нулю.

Реально, все-таки, опір навантаження Rн має близьке до нуля, але не нульове значення і напруга на клемах джерела при короткому замиканні буде наближатися до нуля, що й витікає з аналізу формули (4).

Коротко кажучи, напруга на клемах джерела дорівнює ЕРС за винятком падіння напруги на внутрішньму опорі джерела. Падіння напруги на внутрішньому опорі джерела - це сила струму, помножена на внутрішныій опір. При короткому замиканні падіння напруги на внутрішньому опорі майже дорівнює величині Е (тобто величині ЕРС).