Закон Ома для полной цепи

Электростатическое поле не совершает работы при движении заряда по замкнутому контуру, поэтому цепи нужен источник энергии, основанный на силах неэлектростатической природы, — сторонних силах (химических в батарее, магнитных в генераторе). Работа, совершаемая сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда внутри источника, — это электродвижущая сила (ЭДС) источника: ℰ = Aст/q, единица — вольт. Из закона сохранения энергии получаем закон Ома для полной цепи: I = ℰ/(R + r), где R — внешнее сопротивление, а r — внутреннее сопротивление источника. Отсюда ℰ = IR + Ir; напряжение на клеммах U = IR = ℰ – Ir. В разомкнутой цепи (I = 0) U = ℰ; при R = 0 (короткое замыкание) сила тока наибольшая, Iкз = ℰ/r, — это очень опасно, провода и источник перегреваются. КПД источника η = Aп/Aст = R/(R + r) = U/ℰ (для процентов умножают на 100%); чем больше R, тем выше КПД.