Условие передачи наибольшей мощности от активного двухполюсника к пассивному в стационарном режиме

Энергетической характеристикой стационарного режима является ность Р, определяющая количество энергии, передаваемое в единицу времсни. Одной из важнейших задач, решаемых в инженерной практике, является подбор параметров потребителя, обеспечивающих отбор от источника наибольшей мощности.

На рис. 2.11, а изображен типичный случай, когда к зажимам активного двухполюсника подключен пассивный, а на рис. 2.11, б приведены их простейшие схемы замещения.

Рис. 2.11. К условию передачи наибольшей активной мощности от активного двухполюсника к пассивному в стационарном режиме:

а — общее изображение случая, когда нагрузкой активного двухполюсника является пассивный двухполюсник; 6 — эквивалентная схема после замены активного и пассивного двухполюсников их простейшими схемами замещения Активный двухполюсник представлен последовательно включенными источником ЭДС U_xx и резистором i?_BX, сопротивление которого обычно называют внутренним сопротивлением и обозначают R_BH.

Пассивный двухполюсник заменен эквивалентным резистором, обозначенным R_H.

Предположим, что параметры активного двухполюсника U_xx и R_liX неизменны, а сопротивление нагрузки R_n может изменяться в широких пределах 0 < R_H < оо. Выясним, при какой величине сопротивления нагрузки R_n в ней выделяется наибольшая из возможных мощность и чему она равна.

Выразим мощность, потребляемую нагрузкой, через параметры активного двухполюсника и нагрузки, воспользовавшись изображенной на рис. 2.11, б схемой замещения.

Поскольку ток в нагрузке равен /_н = U_XX/(R_BX + /?"), потребляемую нагрузкой мощность можно определить, но известной формуле.

Выражение (2.8) обращается в нуль при R_u = 0 и R_n = оо. Несложно показать, что при R_n = R_nx оно имеет экстремум (максимум), равный.

График зависимости Р_н(/?_н) показан на рис. 2.12.

Таким образом, условием передачи в нагрузку наибольшей из возможных мощности является равенство сопротивления нагрузки R_H и внутрсн;

Рис. 2.12. Зависимость потребляемой мощности от сопротивления нагрузки него сопротивления источника R_tiu = R_BX. Коэффициент полезного действия в этом режиме составляет 50%, так как половина развиваемой источником энергии тратится на его внутреннем сопротивлении.