Maksimiverkkolause

        Sähkötekniikassa maksimivoiman siirtoteoreema sanoo, että passiivisessa, kaksipuertaisessa, lineaarisessa verkossa voima, joka siirtyy kuormaan, on suurimmillaan, kun kuorman vastus (RL) on yhtä suuri kuin Théveninin vastus (RTH) verkon. Théveninin vastus on vastus, jonka näkee verkon päätteissä, kun kaikki jännitelähteet poistetaan ja päätteet suljetaan yhteen.

Maksimivoiman siirtoteoreema perustuu ajatukseen, että voima, joka siirtyy kuormaan, on funktiona kuorman vastusta, sekä jännitettä ja virtaa kuormassa. Kun kuorman vastus on yhtä suuri kuin Théveninin vastus verkon, kuormaan tuleva jännite ja virta ovat suurimmillaan, ja siirretty voima kuormaan on myös suurimmillaan.

Maksimivoiman siirtoteoreema on hyödyllinen työkalu sähköverkkojen ja -järjestelmien suunnittelussa, erityisesti silloin, kun tavoitteena on siirtää mahdollisimman paljon voimaa kuormaan. Se antaa insinöörideille mahdollisuuden määrittää optimaalinen kuorman vastus tietylle verkolle, varmistamalla, että siirretty voima kuormaan on suurimmillaan.

Maksimivoiman siirtoteoreema soveltuu vain lineaarisille, passiivisille kaksipuertaisille verkoille. Sitä ei voida soveltaa epälineaarisiin verkkoihin tai verkkoihin, joissa on enemmän kuin kaksi porttia. Sitä ei myöskään voida soveltaa aktiivisiin verkkoihin, kuten sellaisiin, jotka sisältävät vahvistimia.

Missä,

Virta – I

Voima – PL

Théveninin jännite – (VTH)

Théveninin vastus – (RTH)

Kuorman vastus -RL

Voima, joka hajoaa kuorman vastuksessa, on

PL=I2RL

Sijoita I=VTh /RTh+RL yhtälöön yllä.

PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL

PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Yhtälö 1)

Maksimivoiman siirtoluvut:

Kun maksimi tai minimi saavutetaan, ensimmäinen derivaatta on nolla. Joten, derivoida Yhtälö 1 RL:n suhteen ja aseta se nollaksi.

dPL/dRL=VTh2{(RTh+RL)2×1−RL×2(RTh+RL) / (RTh+RL)4}=0

(RTh+RL)2−2RL(RTh+RL)=0

(RTh+RL)(RTh+RL−2RL)=0

(RTh−RL)=0

RTh=RL or RL=RTh

Näin ollen, RL=RTh – Maksimivoiman hajoamisen ehto kuormalle. Eli, jos kuorman vastuksen arvo on sama kuin lähdön vastuksen, eli Théveninin vastuksen, niin voima, joka hajoaa kuormaan, on suurimmillaan.

Maksimivoiman siirtoluvun arvo

Sijoita RL=RTh &  PL=PL,Max (Yhtälö 1).

PL,Max=VTh2{RTh/ (RTh+RTh)