توازن الطاقة في الدائرة الكهربائية
وفق قانون جول لينز عمل يقوم به تيار مباشر في مقاومة ،
إذا تم تضمين محول آخر للطاقة الكهرومغناطيسية إلى ميكانيكي أو كيميائي أو أي شكل آخر من أشكال الطاقة (محرك كهربائي ، بطارية شحن ، إلخ) في الفرع المدروس بدلاً من المقاوم ، يمكن حساب العمل الذي يقوم به التيار خلال الوقت t في في حالة أنه إذا كان جهد المحول معروفًا.
في هذه الحالة ، تأخذ صيغة Joule-Lenz شكلًا مختلفًا:
في التيار المباشر ، يتم إعطاء الطاقة الموردة إلى قسم الدائرة ذات المقاومة r بالتعبير:
حيث I و U و r تحتفظ بنفس المعنى كما في صيغة جول لينز.
الطاقة المستهلكة في الدائرة الخارجية بأكملها والطاقة التي يوفرها المولد هي نفسها. دائمًا ما تكون الطاقة التي يولدها المولد أكبر من تلك التي يمنحها المولد للدائرة الخارجية ، لأن جزءًا من الطاقة يتم إنفاقه لتغطية الخسائر داخل المولد نفسه.
يمكن الحصول على تعبير توازن الطاقة لحلقة واحدة مغلقة تحتوي على مولد مع emf E ومقاومة داخلية r ومقاوم مقاومة r من معادلة Kirchhoff.
لهذه الدائرة
إذا تم ضرب طرفي هذه المعادلة بالتيار في الدائرة ، فإن المعادلة الناتجة ستمثل توازن الطاقة في تلك الدائرة
الطاقة التي يطورها المولد تساوي مجموع الطاقة المفقودة داخل المولد وتعطى للدائرة الخارجية. P0 = EI هي الطاقة التي يطورها المولد ، و Pe = UI = I2r هي الطاقة التي يمنحها المولد للدائرة الخارجية ، و Pi - I2ri هي الطاقة المفقودة داخل المولد نفسه.
عند اختيار نفس الاتجاهات الإيجابية للتيار من خلال الطرف المزدوج I وفولتية الطرف المزدوج U ، يجب أن تكون الطاقة التي يستهلكها الطرفان ، أي واجهة المستخدم للمنتج ، موجبة. إذا اتضح في نفس الوقت أن واجهة المستخدم للمنتج سلبية ، فهذا يعني أن الجهاز ذو المحطتين لا يستهلك الطاقة الكهرومغناطيسية ، بل على العكس ، فهو مولد للطاقة الكهرومغناطيسية ويعطي هذه الطاقة لـ دائرة كهربائية.
إذا قام عدد من الأجهزة ذات طرفين في الدائرة الكهربائية بإصدار طاقة كهرومغناطيسية إلى الدائرة ، فإن الأجهزة الأخرى تمتص هذه الطاقة. في دائرة التيار المباشر ، لا يمكن أن يحدث أي تراكم للطاقة الكهرومغناطيسية. لذلك ، يجب أن يكون مجموع الطاقة المستهلكة في الشبكات السلبية ذات المطرافين والطاقة المفقودة داخل المولدات مساوياً للمجموع الجبري للقوى التي طورتها جميع المولدات ، أي مجموع منتجات EkIk لجميع المولدات العاملة في الدائرة:
حيث n - عدد الفروع في السلسلة.
يمكن إعادة كتابة معادلة التوازن التي تم الحصول عليها لدائرة بسيطة تحتوي على مولد واحد من خلال التعبير عن الطاقة المستهلكة في الدائرة الخارجية مثل الطاقة التي يعبر عنها المولد والطاقة المفقودة داخل المولد:
