РУҚА
Задание № 22 · ОГЭ

Условие максимальной мощности нагрузки

Как получить наибольшую мощность во внешней цепи
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Максимальная мощность передаётся нагрузке тогда, когда её сопротивление равно внутреннему сопротивлению источника: \(R=r\). Это условие называют условием максимальной мощности нагрузки.

Условие максимальной мощности нагрузки
Правило, согласно которому мощность, выделяющаяся во внешней нагрузке электрической цепи, достигает наибольшего значения при равенстве сопротивления нагрузки \(R\) и внутреннего сопротивления источника \(r\).

Источник с электродвижущей силой \(\mathcal{E}\) и внутренним сопротивлением \(r\) можно рассматривать как источник, соединённый с нагрузкой сопротивлением \(R\). Часть энергии выделяется в нагрузке, а часть — внутри самого источника. Поэтому увеличение сопротивления нагрузки не всегда увеличивает мощность, получаемую нагрузкой.

\(R\)
сопротивление нагрузки
Ом (Ω)
\(r\)
внутреннее сопротивление источника
Ом (Ω)
\(P\)
мощность
ватт (Вт)
\(𝓔\)
электродвижущая сила источника
вольт (В)

Формула максимальной мощности

\[R=r\]

При этом ток в цепи равен \(I=\frac{\mathcal{E}}{R+r}=\frac{\mathcal{E}}{2r}\). Максимальная мощность нагрузки определяется формулой:

\[P_{\max}=I^2R=\frac{\mathcal{E}^2}{4r}\]
№
Пример

Источник имеет электродвижущую силу \(\mathcal{E}=12\ \text{В}\) и внутреннее сопротивление \(r=2\ \text{Ом}\). Чтобы нагрузка получала максимальную мощность, нужно выбрать \(R=2\ \text{Ом}\). Тогда \(P_{\max}=\frac{12^2}{4\cdot2}=18\ \text{Вт}\).

!
Не путайте

Максимальная мощность нагрузки и максимальный коэффициент полезного действия — не одно и то же. При условии \(R=r\) половина мощности расходуется на внутреннем сопротивлении источника, поэтому КПД равен 50%. Для большого КПД сопротивление нагрузки должно быть значительно больше \(r\), но тогда мощность нагрузки не будет максимальной.

Проверьте себя

Какое сопротивление должна иметь нагрузка для получения максимальной мощности от источника с внутренним сопротивлением \(r\)?

Главное за минуту

Главное

  • Максимальная мощность передаётся нагрузке при \(R=r\).
  • При этом \(P_{\max}=\frac{\mathcal{E}^2}{4r}\), а половина мощности выделяется внутри источника.
  • Условие максимальной мощности не означает максимальный КПД.