איזון כוח במעגל חשמלי
לפי חוק ג'ול-לנץ עבודה שנעשתה על ידי זרם ישר בהתנגדות,
אם ממיר אחר של אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיה מכנית או כימית או אחרת (מנוע חשמלי, סוללת טעינה וכו') כלול בענף הנחשב במקום נגד, ניתן לחשב את העבודה שעשה הזרם בזמן t ב. במקרה שאם מתח הממיר ידוע.
במקרה זה, הנוסחה של ג'ול-לנץ לובשת צורה אחרת:
בזרם ישר, הכוח המסופק לקטע של המעגל עם התנגדות r ניתן על ידי הביטוי:
כאשר I, U ו-r שומרים על אותה משמעות כמו בנוסחת Joule-Lenz.
ההספק הנצרך בכל המעגל החיצוני והכוח שמספק הגנרטור זהים. ההספק שפותח על ידי הגנרטור תמיד גדול מזה שהגנרטור נותן למעגל החיצוני, מכיוון שחלק מהכוח מושקע לכיסוי הפסדים בתוך הגנרטור עצמו.
ניתן לקבל ביטוי מאזן הספק עבור לולאה סגורה אחת המכילה מחולל עם emf E והתנגדות פנימית ri ונגד של התנגדות r ממשוואת Kirchhoff.
עבור המעגל הזה
אם שני הצדדים של המשוואה הזו מוכפלים בזרם במעגל, אז המשוואה המתקבלת תייצג את מאזן הכוח באותו מעגל
ההספק שפותח על ידי הגנרטור שווה לסכום ההספק שאבד בתוך הגנרטור וניתן למעגל החיצוני. P0 = EI הוא ההספק שפותח על ידי הגנרטור, Pe = UI = I2r הוא ההספק שהגנרטור נותן למעגל החיצוני, ו-Pi - I2ri הוא ההספק שאבד בתוך הגנרטור עצמו.
בעת בחירת אותם כיוונים חיוביים של הזרם דרך המסוף הכפול I והמתח של המסוף הדו-קצותי U, ההספק הנצרך על ידי שני המסופים, כלומר ממשק המשתמש של המוצר, חייב להיות חיובי. אם במקביל יתברר שממשק המשתמש של המוצר שלילי, זה אומר שהמכשיר בעל שני מסופים אינו צורך אנרגיה אלקטרומגנטית, אלא להיפך, הוא מחולל אנרגיה אלקטרומגנטית ונותן אנרגיה זו ל מעגל חשמלי.
אם במעגל חשמלי מספר מכשירים בעלי שני מסופים פולטים אנרגיה אלקטרומגנטית למעגל, האחרים סופגים אנרגיה זו. במעגל זרם ישר, לא יכולה להתרחש הצטברות של אנרגיה אלקטרומגנטית. לכן, סכום ההספק הנצרך ברשתות דו-טרמינליות פסיביות וההספק שאבד בתוך הגנרטורים חייב להיות שווה לסכום האלגברי של ההספקים שפותחו על ידי כל המחוללים, כלומר. סכום התוצרים EkIk של כל הגנרטורים הפועלים במעגל:
כאשר n - מספר הסניפים בשרשרת.
ניתן לשכתב את משוואת האיזון המתקבלת עבור מעגל פשוט המכיל גנרטור אחד על ידי ביטוי ההספק הנצרך במעגל החיצוני כהספק המובע על ידי הגנרטור וההספק שאבד בתוך הגנרטור:
