Покажемо на малюнку схему електричного кола при короткому замиканні.
На малюнку показано усередині синього пунктира джерело електроенергії, яке складається з власне джерела ЕРС (позначене колом зі стрілкою) та внутрішнього опору цього джерела (позначене Ro). Rн - опір зовнішнього кола, або ще його називають опір навантаження.
Напруга на клемах джерела - це напруга між точками А і В. Ця напруга визначається рівнянням:
UAB=E−IRo (1)
де Е - величина ЕРС джерела, І - сила струму, Ro - внутрішній опір.
При цьому сила струму визначається законом Ома:
I=ERo+Rн (2)
Підставимо (2) в (1).
UAB=E−ERo+Rн∗Ro (3)
UAB=E∗(1−RoRo+Rн) (4)
У режимі короткого замикання Rн наближається до нуля. Тоді формула (4) набуває виду
UAB=E∗(1−RoRo+0)=E∗0 (5)
Як відомо, будь яке число, помножене на нуль, дорівнює нулю.
Тоді UAB=0
Тобто, напруга на клемах джерела живлення дорівнює нулю.
Реально, все-таки, опір навантаження Rн має близьке до нуля, але не нульове значення і напруга на клемах джерела при короткому замиканні буде наближатися до нуля, що й витікає з аналізу формули (4).
Коротко кажучи, напруга на клемах джерела дорівнює ЕРС за винятком падіння напруги на внутрішньму опорі джерела. Падіння напруги на внутрішньому опорі джерела - це сила струму, помножена на внутрішныій опір. При короткому замиканні падіння напруги на внутрішньому опорі майже дорівнює величині Е (тобто величині ЕРС).
