Объясните, пожалуйста, почему при увеличении нагрузки происходит посадка напряжения с точки зрения физики?

Добрый вечер.
При увеличении нагрузки происходит увеличение протекающего в цепи тока и, как следствие, увеличение падения напряжения на элементах цепи. С точки зрения наблюдателя, находящегося вблизи нагрузки, напряжение в сети в точке измерения уменьшается.

Вспомните школу, вспомните закон дедушки Ома.
Теперь представьте, что Ваша нагрузка это R1, провода питающей линии R2, переходные сопротивления контактов R3, можно также учесть внутреннее сопротивление источника R4. Теперь включим все эти элементы последовательно и пустим ток.
При уменьшении сопротивления нагрузки R1, т.е. увеличения потребляемого тока, и неизменном напряжении источника, напряжение на Вашей нагрузке упадёт. Проведите не сложный расчёт и убедитесь. Это и есть "просадка".

"и неизменном напряжении источника, напряжение на Вашей нагрузке упадёт" - что это значит? Я понимаю, что при уменьшении сопротивления возрастет ток в цепи по закону Ома, но почему напряжение источника падает?

Добрый вечер.


Напряжение источника (как генератора напряжения) не падает- увеличивается падение напряжения на элементах схемы, в том числе и на внутреннем сопротивлении самого источника.

Добавлю.
1. Сечение проводника включая контактные соединения меньше их пропускной способности по току (мощности) нагрузки.
Часть мощности в виде тепла выделяется на этом участке сети.
2. Мощность источника питания меньше потребляемой мощности.
Происходят потери напряжения в обмотках на их нагрев, те же термические процессы.
3. Длинные линии
При нормальном сечении и мощности ИП, из-за увеличенного внутреннего сопротивления проводника на всем протяжении, потери напряжения на конце линии выше допустимого ГОСТом.
Чем выше нагрузка, тем выше потери на конце линии.

Напряжение (разность потенциалов на выходных клеммах) - уменьшается. Не изменяется ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА (ЭДС). Падение напряжения - разность между ЭДС и выходным напряжением - есть потери на внутреннем сопротивлении источника (генератора, трансформатора, батареи электрохимических элементов). Если в качестве источника рассматривать электросеть, то добавляется сопротивление проводов электролинии, защитных и коммутационных аппаратов, переходные сопротивления в точках контакта. Потери прямо пропорциональны произведению силы тока на величину сопротивления (сумму всех перечисленных). Таким образом, уменьшая сопротивление нагрузки, мы увеличиваем силу тока, а значит и потери. Это выражается в уменьшении напряжения, подводимого к нагрузке, т.е. - к "просадке" напряжения сети.
Вообще же - максимальную мощность от источника (сети) можно "взять" только в случае, когда сопротивление нагрузки будет равно внутреннему сопротивлению источника. Тогда половина мощности, развиваемой источником, будет выделяться на нагрузке, а половина - будет нагревать сам источник и соединительные провода. Напряжение в цепи будет равно половине ЭДС, а КПД - 50%. При дальнейшем снижении сопротивления нагрузки мощность, выделяемая на ней, станет меньше (и даже меньше, чем рассеиваемая внутри источника).

Добрый день.

Вы правы, просто, как говорит Г. И. Атабеков («ТОЭ»), «в теории электрических цепей пользуются идеализированными источниками электрической энергии: источником напряжения и источником тока. Им приписываются следующие свойства.
И с т о ч н и к н а п р я ж е н и я (или источник э. д. с.) представляет собой активный элемент с двумя зажимами, напряжение на которых не зависит от тока, протекающего через источник…». Далее для приведения этого идеализированного источника напряжения к реальному и вводится понятие внутреннего сопротивления, справедливо использованное Вами. Думается, что в данной теме внутреннее сопротивление источника напряжения составляет весьма незначительную долю от сопротивления, вызывающего видимые «просадки» напряжения.

Наверное, если ответить по возможности проще, провода - самое слабое звено цепи. Внутреннее сопротивление источника, то есть трансформатора, на пару порядков меньше, чем сопротивление проводов.
Поэтому в расчёт нужно брать провода. Причём квартирные. И тут дедушка Ом, как верно заметил savelij, играет свою решающую роль! Простая лабораторка на тему "делитель напряжения"....

ЗДС=напряжение на клемме+падения напряжения внутри ЭДС, значит при большем сопротивлении (меньшем токе) падение напряжения внутри меньше U=Ir
....напряжение на клеммах больше...

при меньшем сопротивлении (большем токе), напряжение на клеммах "источника" (это не розетка) УМЕНЬШАЕТСЯ.

Илмир, мы вас 9 лет ждали, чтоб узнать об этом))))
Спасибо вам за это... и за то что подняли так всем нужную.. и к счастью найденную тему..


разумеется Гость_Илмир, у источника есть внутренне сопротивление, что и учтено з-м ОМА для полной цети...

но, даже если и идеализировать, и принять, что внутреннего сопротивления источника нет или пренебрежительно мало... В конце нагруженной линии (в розетке) все равно будет "просадка"