負(fù)載獲得最大功率的條件是什么,此時(shí)負(fù)載獲得的最大功率表達(dá)式是什么?
負(fù)載獲得最大功率的條件是:負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻。
負(fù)載獲得最大功率的表達(dá)式:P=E*E /4r。
1、最大功率傳輸定理(maximum power transfer,theorem on)是關(guān)于使含源線性阻抗單口網(wǎng)絡(luò)向可變電阻負(fù)載傳輸最大功率的條件。
2、定理滿足時(shí),稱為最大功率匹配,此時(shí)負(fù)載電阻(分量)RL獲得的最大功率為:Pmax=Uoc^2/4R0。最大功率傳輸定理是關(guān)于負(fù)載與電源相匹配時(shí),負(fù)載能獲得最大功率的定理。
3、直流電路
含源線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)(Ro>0)向可變電阻負(fù)載RL傳輸最大功率的條件是:負(fù)載電阻RL與單口網(wǎng)絡(luò)的輸出電阻Ro相等。滿足RL=Ro條件時(shí),稱為最大功率匹配,此時(shí)負(fù)載電阻RL獲得的最大功率為:Pmax=Uoc^2/4R0。
4、交流電路
工作于正弦穩(wěn)態(tài)的單口網(wǎng)絡(luò)向一個(gè)負(fù)載ZL=RL+jXL供電,如果該單口網(wǎng)絡(luò)可用戴維寧(也叫戴維南)等效電路(其中Zo=Ro+jXo,Ro>0)代替,則在負(fù)載阻抗等于含源單口網(wǎng)絡(luò)輸出阻抗的共軛復(fù)數(shù)(即電阻成份相等,電抗成份只數(shù)值相等而符號相反)時(shí),負(fù)載可以獲得最大平均功率Pmax=Uoc^2/4R0。這種匹配稱為共軛匹配,在通信和電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中,常常要求滿足共軛匹配,以便使負(fù)載得到最大功率。
5、滿足最大功率匹配條件(RL=Ro>0)時(shí),Ro吸收功率與RL吸收功率相等,對電壓源uoc而言,功率傳輸效率為h=50%。對單口網(wǎng)絡(luò)N中的獨(dú)立源而言,效率可能更低。電力系統(tǒng)要求盡可能提高效率,以便更充分地利用能源,不能采用功率匹配條件。但是在測量、電子與信息工程中,常常著眼于從微弱信號中獲得最大功率,而不看重效率的高低。
戴維南定理的驗(yàn)證,為什么用半電壓法測量時(shí),負(fù)載電阻等于等效內(nèi)阻
因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)阻和負(fù)載電阻各分擔(dān)一般電壓,也即內(nèi)阻和負(fù)載電阻的電壓相等,而由于是串聯(lián)所以電流相等,電流和電壓都相等就可以說明電阻值相等從而負(fù)載電阻等于等效內(nèi)阻。 望采納!
為什么當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵源內(nèi)阻時(shí)輸出功率為最大
設(shè)電源內(nèi)阻r,外接負(fù)載電阻R,電流I,總功率P,輸出功率Pout 則有 P=I^2(r+R) Pout=I^2*R P/Pout=(r+R)/R=r/R+1 基本公式a+b>=2√ab 則有P/Pout=r/R+1>=2√(r/R*1) 當(dāng)r/R=1時(shí),上式P/Pout有最小值 所以,當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵源內(nèi)阻時(shí)輸出功率為最大。
當(dāng)負(fù)載電阻等于什么時(shí)候,電源輸出功率最大
當(dāng)負(fù)載電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大 設(shè)電源電壓為U,電源的內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,電源的輸出功率為P, 則P=[U/(R+r)]^2*R,整理為:PR^2+(2Pr-U^2)R+Pr^2=0 它是關(guān)于R的一元二次方程,要使R有解,一元二次方程的判別式:(2Pr-U^2)^2-4*P*Pr^2>=0 整理為:U^4-4PrU^2>=0,由此可解得:P<=U^2/(4r),所以輸出功率的最大值為P=U^2/(4r) 上式又可以變形為:U^2=4Pr,而此時(shí)方程的解:R=-(2Pr-U^2)/2P=-(2Pr-4Pr)/2P=r 即:R=r時(shí),電源的輸出功率最大
為什么電源內(nèi)阻等于負(fù)載電阻功率做大 為什么不是電源沒有內(nèi)阻功率最大呢?
因?yàn)楣β适请妷?、電流的乘積。這樣就使負(fù)載越大,雖然電壓越大,但制約了電流;反過來負(fù)載越小,電流也反過來制約了電壓。這樣制約的關(guān)系就使負(fù)載電阻大于內(nèi)阻時(shí),電流下降產(chǎn)生的功率乘積值變的越小;同樣負(fù)載阻值小于內(nèi)阻,電壓下降產(chǎn)生的功率乘積值也同樣越小。比如負(fù)載阻值=內(nèi)阻,就類似10X10=100,而負(fù)載不=內(nèi)阻,就類似8X12或12X8,雖然和都等于20,但它們的積卻隨著負(fù)載阻值和內(nèi)阻差距拉大,乘積產(chǎn)生的功率卻越來越小。 電源沒有內(nèi)阻同樣要求負(fù)載沒有阻值。當(dāng)然電源內(nèi)阻越小,帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。