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[每日一练] 1.12#最大功率传输定理的应用

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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2021-1-12 11:25:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    本帖最后由 kobefok 于 2021-1-13 11:21 编辑
    为鼓励大家动手动脑,早日成为技术大牛。电路城论坛现在推出#每日一练#栏目,由版块版主出题及提供答案,内容涉及电源,射频,单片机等各种技术话题。我们会在周一至周五的早上10:30更新问题和前天问题的解题思路及答案。欢迎大家参与。

    本期内容来源于:
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    kobe.Fok,对电路基础,模拟电子技术,数字电子技术等有较深的理解,现主要从事电子信息技术运营方面的工作


    最大功率传输定理是关于负载与电源相匹配时,负载能获得最大功率的定理。定理分为直流电路和交流电路两部分,内容如下所示。
    直流电路
    含源线性电阻单口网络(R0>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是:负载电阻RL与单口网络的输出电阻R0相等。满足RL=R0
    条件时,称为最大功率匹配,此时负载电阻RL获得的最大功率为:Pmax=Uoc^2/4R0
    交流电路
    工作于正弦稳态的单口网络向一个负载ZL=RL+jXL供电,如果该单口网络可用戴维宁(也叫戴维南)等效电路(其中Z0=R0+jX0,R0>0)代替,则在负载阻抗等于含源单口网络输出阻抗的共轭复数(即电阻成份相等,电抗成份只数值相等而符号相反)时,负载可以获得最大平均功率Pmax=Uoc^2/4R0。这种匹配称为共轭匹配,在通信和电子设备的设计中,常常要求满足共轭匹配,以便使负载得到最大功率。
    使用最大功率传输定理的注意事项:
    1、最大功率传输定理用于一端口网络的功率给定,负载电阻可调的情况;
    2、一端口网络等效电阻消耗的功率一般不等于端口网络内部消耗的功率,因此当负载获取最大功率时,电路的传输效率并不一定等于50%;
    3、计算最大功率问题结合应用戴维宁(也叫戴维南)定理或诺顿定理最方便。
    如图所示,求当可变电阻R为何值时,R可以获得最大的功率,并求此最大功率值。
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