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1.最大功率傳輸定理理論

??最大功率傳輸定理給出了含源線性一端口網(wǎng)絡(luò)向可變電阻負(fù)載傳輸最大功率的條件，已知電路(見下圖)，負(fù)載為可變電阻，阻值大小可調(diào) 。

在理論推導(dǎo)最大功率傳輸定理前需要利用戴維南定理的內(nèi)容將上圖中的含源線性一端口網(wǎng)絡(luò)Ns 等效成實際電壓源模型，得到等效電路模型（見下圖），其中 RL?為原電路中的可變負(fù)載，阻值可調(diào)。

根據(jù)電阻元件功率的計算公式:

根據(jù)高等數(shù)學(xué)中求最值的方法可知，當(dāng)RL＝RS時，也就是說當(dāng)負(fù)載阻值等于等效電源內(nèi)阻時，負(fù)載從電源處獲得最大功率，最大功率表達(dá)式為:

2.實驗電路

通過Multisim自帶的參數(shù)掃描分析功能不斷改變負(fù)載的阻值 ，記錄下不同負(fù)載阻值下的電源輸出給負(fù)載的功率數(shù)據(jù)，其中參數(shù)掃描分析步驟如下:

先點擊此處

在彈出的對話框中點擊此處

參數(shù)配置如下

然后點擊"Run"，彈出以下窗口

再點擊此處

窗口變?yōu)?br>

將鼠標(biāo)靠近任意一個光標(biāo)，點擊鼠標(biāo)右鍵，點擊此處

結(jié)果如下

根據(jù)上圖，由x1=20,y1=1.8知，當(dāng)R2取20Ω時，負(fù)載可以從電源處獲得最大功率 ， 最大的功率P=1.8 W 。仿真結(jié)果符合理論。?

注:Multisim電路文件可在e小白官網(wǎng)《Multisim驗證最大功率傳輸定理》文章中下載。