Acasă » Curent continuu » 10 - Analiza reţelelor de c.c.
- Ce este analiza unei reţele electrice
- Metoda ramurii de curent
- Metoda buclei de curent
- Metoda nodului de tensiune
- Teorema lui Millman
- Teorema superpoziţiei
- Teorema lui Thevenin
- Teorema lui Norton
- Echivalenţa teoremelor Thevenin-Norton
- Teorema lui Millman revizuită
- Teorema transferului maxim de putere
- Transformarea triunghi-stea şi stea-triunghi
Definirea teoremei transferului maxim de putere
Teorema transferului maxim de putere nu este neapărat o metodă de analiza a reţelelor ci este folosită pentru optimizarea proiectării sistemelor. Pe scurt, puterea disipată pe o rezistenţă este maximă atunci când valoarea rezistenţei este egală cu rezistenţa Thevenin/Norton a reţelei de alimentare. Dacă rezistenţa sarcinii este mai mare sau mai mică decât rezistenţa Thevenin/Norton, puterea disipată de aceasta nu va atinge valoarea maximă (eficienţă scăzută).
Acest lucru se urmăreşte în realizarea unui sistem stereo, unde dorim ca impedanţă difuzorului să fie aceeaşi cu impedanţa amplificatorului pentru puterea de ieşire (sunet) maximă. Impedanţa este asemănătoare rezistenţei, doar că implică şi efectele curentului alternativ pe lângă cel continuu. O valoare a impedenţei prea mare va rezulta într-o putere de ieşire scăzută. O impedanţă prea mică, pe de altă parte, va rezulta de asemenea într-o putere de ieşire scăzută dar şi într-o posibilă încălzire excesivă a amplificatorului.
Exemplu de aplicare a teoremei transferului maxim de putere
Revenind la circuitul studiat până acum...
...conform teoremei transferului maxim de putere, valoarea rezistenţei de sarcină pentru disiparea puterii maxime din circuit, trebuie să fie egală cu rezistenţa Thevenin (0,8 Ω, în acest caz).
Calcularea puterii disipate totale pe sarcină
| Mărime | RThevenin | Rsarcină | Total | Unitate |
|---|---|---|---|---|
| E | 5,6 | 5,6 | 11,2 | V |
| I | 7 | 7 | 7 | A |
| R | 0,8 | 0,8 | 1,6 | Ω |
| P | 39,2 | 39,2 | 78,4 | W |
Cu această valoare a rezistenţei, puterea disipată va fi de 39,2 W.
Micşorarea valorii rezistenţei de sarcină
| Mărime | RThevenin | Rsarcină | Total | Unitate |
|---|---|---|---|---|
| E | 6,892 | 4,308 | 11,2 | V |
| I | 8,615 | 8,615 | 8,615 | A |
| R | 0,8 | 0,5 | 1,3 | Ω |
| P | 59,38 | 37,11 | 96,49 | W |
Dacă valoarea rezistenţei de sarcină scade (la 0,5 Ω în loc de 0,8 Ω, de exemplu), scade şi puterea disipată pe sarcină.
Creşterea valorii rezistenţei de sarcină
| Mărime | RThevenin | Rsarcină | Total | Unitate |
|---|---|---|---|---|
| E | 4,716 | 6,484 | 11,2 | V |
| I | 5,895 | 5,895 | 5,895 | A |
| R | 0,8 | 1,1 | 1,9 | Ω |
| P | 27,80 | 38,22 | 66,02 | W |
Dacă valoarea rezistenţei sarcinii creşte (la 1,1 Ω în loc de 0,8 Ω, de exemplu), puterea disipată va fi de asemenea mai mică decât valoarea acesteia pentru 0.8 Ω.
Utilizare
Această teoremă este foarte folositoare atunci când dezvoltăm un circuit electric pentru folosirea (disiparea) puterii maxime pe sarcină.