最大功率传输定理

在电路中,电源从源流向负载。来源本身具有一定程度的阻抗,会影响当前流动。因此,功率的传递不仅取决于负载阻抗,还取决于源阻抗。最大动力传输定理谈到源阻抗,负载阻抗与从源到负载的功率流之间的关系。

最大功率传输定理 - 语句

当负载的电阻等于源的内部电阻时,从供应源转移到负载的功率将达到其最大值。

注意:该定理使我们能够提高电路中的功率传输,但不能提高电路效率。
最大功率传输定理电路
电路显示电池的内部电阻和负载电阻。

解释

上面的电路显示具有EMF V的电池,内部电阻R Rs和载荷rl。根据最大功率传输定理,最大功率流到Rl当rs= rl。当我们拥有具有已知内部电阻的源时,该定理可以帮助我们选择载荷电阻。

定理验证

让我们以示例来验证定理。

验证最大功率传输定理

对于上述电路,计算可以从源传输的最大功率。让我们以0.5的步长将负载电阻从0变化为5,并找出最大传输功率在哪个点。

当rl= 0欧姆,

总电路电阻= 2.5 + 0 = 2.5欧姆

电流流向负载= 20V/2.5 = 8A

输送到负载= i的电源2r = 82x 0 = 0瓦特

当rl= 0.5欧姆,

总电路电阻= 2.5 + 0.5 = 3欧姆

电流流向负载= 20V/3 = 6.67a

输送到负载= i的电源2r = 6.672x 0.5 = 21.125瓦

当rl= 1欧姆,

总电路电阻= 2.5 + 1 = 3.5欧姆

电流流向负载= 20V/3.5 = 5.71a

输送到负载= i的电源2r = 5.712x 1 = 32.6瓦

同样,让我们​​计算为其他负载值的功率,并在下面计算出来:

负载电阻 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
传递电源 0 22.22 32.65 37.5 39.5 40 39.67 38.89 37.87 36.73 35.56
验证最大功率传输定理

从上表中,我们可以注意到,传递的功率在2.5欧姆时,等于源电阻。这将验证最大功率传输定理。

误解

定理告诉我们,当我们具有具有已知内部电阻的源时,请选择载荷电阻。在相反的情况下应用定理是一个普遍的误解。确实如此不是说出如何选择给定负载电阻的源电阻。当源零的内部电阻零,无论负载电阻如何,功率传递都会最大化。

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