Maximale Kraftübertragung

In der Praxis ist eine Schaltung so ausgelegt, dass sie maximale Leistung von einer Quelle zu einer Last liefert.

Eine Thevenin-Ersatzschaltung kann die maximale Leistung bestimmen, die eine lineare Schaltung liefern kann.

Die abgegebene Leistung ist das Produkt aus dem Lastwiderstand und dem Quadrat des Stroms. Er variiert, wenn sich der Lastwiderstand ändert.

Um den Lastwiderstandswert zu ermitteln, der die Leistung maximiert, wird die Differentialrechnung verwendet. Wenn Sie diese Gleichung vereinfachen, erhalten Sie den optimalen Wert für den Lastwiderstand.

Dieser Widerstandswert wird in die zweite Ableitung der Leistung eingesetzt, was zu einem negativen Wert führt, der die Bedingung für die maximale Leistung bestätigt.

Der erhaltene Widerstandswert ermöglicht die Berechnung der maximalen Leistung. Wenn der Lastwiderstand nicht mit dem Thevenin-Widerstand übereinstimmt, weicht die tatsächlich abgegebene Leistung von diesem Maximum ab.

Nach dem Theorem der maximalen Leistungsübertragung erfolgt die höchste Kraftübertragung, wenn der Lastwiderstand dem Thevenin-Widerstand entspricht.

Stellen Sie sich eine Batterie bekannter Parameter vor, die mit zwei Widerständen bekannter Werte verbunden ist. Der Widerstand, der dem Innenwiderstand der Batterie entspricht, erhält die maximale Leistung.