Опорная идея
Сколько мощности можно отдать в нагрузку Rн от источника с ЭДС E и внутренним r? Ток I = E/(r + Rн), мощность в нагрузке Pн = I²·Rн.
Теорема о максимальной мощности: Pн максимальна, когда Rн = r (режим согласования). Тогда КПД равен 50%: половина мощности теряется внутри источника.
Пример: E = 12 В, r = 4 Ом. При Rн = 4 Ом ток I = 12/8 = 1,5 А, Pн = 1,5² × 4 = 9 Вт — максимум. При Rн = 2 Ом или 8 Ом мощность будет меньше. Схема ниже показывает одновременно эквивалент источника и кривую Pн(Rн), поэтому видно не только численный максимум, но и причину его появления.