W obwodzie prądu stałego rzeczywiste źródło napięcia można opisywać jako źródło idealne z rezystancją wewnętrzną połączoną szeregowo. Gdy do takiego źródła dołączymy rezystancyjne obciążenie, część mocy wydziela się na obciążeniu, a część na rezystancji wewnętrznej źródła.
"Dopasowanie energetyczne" (często omawiane jako warunek maksymalnego przekazywania mocy) występuje wtedy, gdy rezystancja obciążenia jest równa rezystancji wewnętrznej źródła. W tym punkcie moc oddawana do obciążenia osiąga maksimum dla danego źródła i jego rezystancji wewnętrznej. Trzeba też pamiętać o praktycznej konsekwencji: przy tym warunku sprawność nie jest wysoka, bo porównywalna moc wydziela się również na rezystancji wewnętrznej.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "o przerwie w obwodzie" – przerwa oznacza sytuację, w której obciążenie ma bardzo dużą rezystancję (w granicy dąży do nieskończoności), a prąd praktycznie nie płynie. Równość dwóch skończonych rezystancji nie definiuje przerwy.
- "o zwarciu w obwodzie" – zwarcie to obciążenie o rezystancji bliskiej zeru, powodujące bardzo duży prąd ograniczony głównie rezystancją wewnętrzną i przewodów. Warunek R_obc = R_wew nie oznacza rezystancji bliskiej zeru, tylko dopasowanie do wartości wewnętrznej.
- "o stanie nieustalonym" – stan nieustalony wiąże się z przebiegami przejściowymi w czasie (np. obecność pojemności/indukcyjności, zmiana włącz/wyłącz). W pytaniu nie ma elementów zależnych od czasu ani informacji o przejściu, więc ta odpowiedź nie pasuje definicyjnie.
Na egzaminie warto kojarzyć hasło: maksymalna moc na obciążeniu ↔ R_obc = R_wew. Jednocześnie nie mylić tego z doborem obciążenia "dla oszczędności strat" – wtedy zwykle dąży się do tego, aby rezystancja obciążenia była znacznie większa od rezystancji wewnętrznej (dla źródeł napięciowych), co poprawia sprawność kosztem mocy.
