电路基础及应用教学课件作者燕庆明第4.4节课件.ppt
文本预览下载声明
电路基础及应用 4.4 最大功率传输定理 最大功率传输定理如下: 设一负载RL接于电压型电源上,若该电源的电压US保持规定值和串联电阻RS不变,负载RL可变,则当RL= RS时,负载RL可获得最大功率。 *下面我们作一证明。 图4-18 说明最大功率传输定理的电路图 证明:如图4-18所示,负载RL消耗的功率为 取P对RL的导数,并令它等于零,即 根据以上表达式,应有 解得 RL= RS 又由于 所以,当RL= RS时负载获得的功率最大。功率的最大值为 当RL= RS时,称为负载与电源匹配,或称最大功率匹配。 [例4-5] 如图4-20(a)所示电路,设负载RL可变,问RL为多大时它可获得最大功率?此时最大功率Pmax为多少? 图4-20 例4-5图 解 根据匹配定理,必须首先将RL以外的有源二端网络等效为戴维宁电源,当RL= Ro (即等效RS)时可获得最大功率。在图4-20(a)中,当RL断开时,a, b处的开路电压 再令独立电源为零,容易得到ab二端子间的等效电阻Ro =2Ω,显然RL= Ro=2Ω时负载与电源匹配。此时最大功率 图4-21 由诺顿电路求最大功率 对于图4-21所示电路,N为诺顿电路。若能求得负载处的短路电流ISC,则负载RL获得的最大功率为 观察思考 如下图是把音频放大器等效为一个戴维宁电源,图(b)是扬声器等效为8 Ω电阻。若UOC=12 V,并将8Ω负载接入ab端,问扬声器可获多大功率?若将这样的扬声器串联使用,如图(c)所示,则每个扬声器获多大功率?若将两个扬声器并联,如图(d)所示,所获功率又如何? 重点采撷 ● 叠加定理只适用于线性电路。它是线性电路最本质的特性。 ● 戴维南定理和诺顿定理是化简和分析电路的常用方法,是等效概念的重要应用。 ● 最大功率传输定理表明了电源(或等效电源)向负载传递最大功率的条件是,负载电阻与电源的等效电阻必须相等,这时称负载与电源匹配,最大功率为:
显示全部