当前课程知识点:通过实验学电路 > 5 正弦稳态电路 > 补充知识与示例 > 补充13-正弦稳态电路的最大功率传输-视频
下面我们来补充一下正弦稳态电路最大功率传输的知识
具体包括回顾 还有比较 给出(有功功率)最大的条件以及最大功率
最后 看一下与戴维宁等效的关系
首先回顾一下直流电路的最大功率传输
这是一个直流电路
负载RL是个可变的电阻
当RL=Rs时 RL功率是最大的
最大功率是多少呢
(最大功率)是(公式配音字幕省略)
这个以前我们讲过了
接下来我们比较一下两者(交流和直流)的差异
首先来看直流电路 电路还是刚才的电路
假设电流是I 那么这个I是多少呢
(公式配音字幕省略)
现在我们把这个I给代入到这里面来
就能得到这个电阻的功率是等于(公式配音字幕省略)
再来看正弦稳态电路的(有功)功率
电路结构是一样的
不过这是一个可变的阻抗ZL
ZL等于什么呢 (公式配音字幕省略) 这个地方是一个阻抗ZS (公式配音字幕省略)
这里有一个交流的电源
那么这个时候 这个负载阻抗的有功功率到底是多少呢
我们注意 这里看的是有功功率
我们说这个PZL 它等于什么呢
假设这个电流是I一点 (PZL)等于(公式配音字幕省略)
因为这个负载阻抗只有电阻的这部分才是真正消耗有功功率的
我们再来看看这个电流
电流这个I一点应该等于什么呢(公式配音字幕省略)
我们把它往里一代 就可以推出来(PZL)等于多少呢
它(PZL)等于(公式配音字幕省略)
现在了我们来看一下 比较一下我们就会发现
这个正弦稳态电路的有功功率 和我们直流电路功率是有着明显的差异
显然公式看起来更加的复杂
因此当我们讨论这个最大功率传输的时候 相应地结论也会有差异
接下来我们就来看看 正弦稳态电路负载功率获得最大的时候是一个什么样的情况
我们来看一下
这是刚才我们画的一个正弦稳态电路
这是Us一点
这是Zs
这是一个可变的阻抗
那什么时候这个ZL能获得最大的有功(功率)呢
我们说当(公式配音字幕省略)的时候
这里的共轭为*号 而不是用一杠
这个时候ZL获最大有功(功率)
那么这个最大有功(功率)是多少呢(公式配音字幕省略)
这个Rs是什么回事呢
其实这里是(公式配音字幕省略)
所以Rs是Zs的电阻这部分
关于具体的推导过程 我们这里就不详细讲了
有兴趣的同学可以看一下补充的文档
最后我们来看一看正弦稳态电路最大功率传输与戴维宁等效的关系
刚才我们已经得出来
如果是这样的电路 它负载获得最大功率的条件以及最大功率
就是当(公式配音字幕省略)
但实际的电路一般很难这么简单
比方说这里有一个复杂的电路
这个复杂的电路里边有个网络Ns
它(网络Ns)接了一个可变的阻抗ZL
Ns里面可能非常复杂
那么这个时候当ZL变化的时候
它(ZL)获得最大功率的条件以及最大功率到底是多少呢
我们说这个是很难分析的
但是我们学过了戴维宁定理以后
我们可以将这里的Ns这个一端口网络把它等效成什么呢
等效成一个阻抗和一个电压源的串联
这个阻抗我们称它为Zeq 这个电压源其实就是开路电压
这个地方我们外接的是一个可变的负载阻抗ZL
那么这个电路和刚才前面我们讲的这个电路 显然是相同的
所以 我们就可以把前面的结论应用到任意复杂的一个电路
只要我们把这个电路变成戴维宁等效(电路)以后 就跟前面我们所讲的那个简单电路相同了
所以这个时候我们得到的结论是什么呢
得到的结论就是当(公式配音字幕省略)的时候 ZL有功最大
那最大的功率是多少呢 (公式配音字幕省略)
可见 求正弦稳态电路的最大功率传输 其实最重要的就是要求戴维宁等效电路
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
--第4周总结-视频
--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
--第5周总结-文档
-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验