实验10最大功率传输条件测定.docx
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1、实验10最大功率传输条件测定实验十 最大功率传输条件测定 一、实验目的 1、 掌握负载获得最大传输功率的条件。 2、 了解电源输出功率与效率的关系。 二、原理说明 1、电源与负载功率的关系 图10-1可视为由一个电源向负载输 送电能的模型,R0可视为电源内阻和传 输线路电阻的总和,RL为可变负载电阻。 负载RL上消耗的功率P可由下式表示: IUR0+URLP=I2RL=(U)2RL,R0+RL图 10-1 当RL=0或RL= 时,电源输送给负载的功率均为零。而以不同的RL值代入上式可求得不同的P值,其中必有一个RL值,使负载能从电源处获得最大的功率。 2、 负载获得最大功率的条件: 根据数学求
2、最大值的方法,令负载功率表达式中的RL为自变量,P为应 变量,并使 dP/dRL=0,即可求得最大功率传输的条件: (R0+RL)2-2RL(RL+R0)UdPdP=0,即=dRLdRL(R0+RL)4令(RL+R0)2-2RL(RL+R0)=0,解得:RL=R0当满足RL=R0时,负载从电源获得的最大功率为: 2PMAXUU2U22=RL=RL=R0+RL2RL4RL这时,称此电路处于“匹配”工作状态。 3、 匹配电路的特点及应用 在电路处于“匹配”状态时,电源本身要消耗一半的功率。此时电源的效率只有50%。显然,这对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。发电机的内阻是很小的,电路传输的最主
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