文档介绍：电路基础简明教程电子教案讲课内容讲课内容§4-4 最大功率传输定理§4-5 替代定理第四章网络定理§4-4 最大功率传输定理本节介绍戴维宁定理的一个重要应用。在测量、电子和信息工程的电子设备设计中,常常遇到电阻负载如何从电路获得最大功率的问题。这类问题可以抽象为图(a)所示的电路模型来分析网络 N 表示供给电阻负载能量的含源线性电阻单口网络,它可用戴维宁等效电路来代替,如图( b) 所示。电阻 R L 表示获得能量的负载。此处要讨论的问题是电阻 R L 为何值时,可以从单口网络获得最大功率。写出负载 R L吸收功率的表达式 2Lo 2 oc L 2L)(RR uRiRp???欲求 p的最大值,应满足 dp/dR L =0 ,即 0)( )()( 2)(d d 3Lo 2oc Lo3Lo 2oc L 2Lo 2oc L?????????RR uRRRR uRRR uR p由此式求得 p为极大值或极小值的条件是)13 4( oL??RR 由于 08d d 0 3o 2oc 2L 2 o oL?????R RRR uR p由此可知,当 R o >0, 且R L=R o时,负载电阻 R L从单口网络获得最大功率。最大功率传输定理:含源线性电阻单口网络(R o >0) 向可变电阻负载 R L传输最大功率的条件是:负载电阻 R L与单口网络的输出电阻 R o相等。满足 R L=R o条件时,称为最大功率匹配,此时负载电阻 R L获得的最大功率为) 14 4(4 o 2 oc max??R up 满足最大功率匹配条件(R L=R o >0) 时, R o吸收功率与 R L吸收功率相等,对电压源 u oc而言,功率传输效率为?=50% 。对单口网络 N中的独立源而言,效率可能更低。电力系统要求尽可能提高效率,以便更充分的利用能源,不能采用功率匹配条件。但是在测量、电子与信息工程中,常常着眼于从微弱信号中获得最大功率,而不看重效率的高低。例4-15 电路如图(a)所示。试求: ( l) R L为何值时获得最大功率; (2) R L获得的最大功率; (3) 10 V电压源的功率传输效率。解: ( l)断开负载 R L,求得单口网络 N 1的戴维宁等效电路参数为??????????122 22 V 5V10 22 2 o ocR u如图( b)所示,由此可知当 R L=R o =1 ?时可获得最大功率。 (2) 由式(4-14) 求得 R L获得的最大功率 W 25 .6W 14 25 4 o 2 oc max????R up (3) 先计算 10V电压源发出的功率。当 R L =1 ?时 10V A75 . 5 21 LLL Lo oc L????????????????????p iii iRu RR ui 10 V电压源发出 W功率,电阻 R L 吸收功率 W,其功率传输效率为% 7. 16 5. 37 25 .6??η