Théorème du transfert de puissance maximum

        En génie électrique, le théorème du transfert de puissance maximale stipule qu'au sein d'un réseau passif, à deux ports et linéaire, la puissance transmise à la charge est maximisée lorsque la résistance de charge (RL) est égale à la résistance équivalente de Thévenin (RTH) du réseau. La résistance équivalente de Thévenin d'un réseau est la résistance observée en regardant dans les bornes du réseau avec toutes les sources de tension supprimées et les bornes court-circuitées.

Le théorème du transfert de puissance maximale repose sur l'idée que la puissance délivrée à une charge est une fonction de la résistance de charge et de la tension et du courant à la charge. Lorsque la résistance de charge est égale à la résistance équivalente de Thévenin du réseau, la tension et le courant à la charge sont maximisés, et la puissance délivrée à la charge est également maximisée.

Le théorème du transfert de puissance maximale est un outil utile pour la conception de circuits et de systèmes électriques, en particulier lorsque l'objectif est de délivrer autant de puissance que possible à une charge. Il permet aux ingénieurs de déterminer la résistance de charge optimale pour un réseau donné, assurant ainsi que la puissance délivrée à la charge est maximisée.

Le théorème du transfert de puissance maximale ne s'applique qu'aux réseaux linéaires, passifs et à deux ports. Il ne s'applique pas aux réseaux non linéaires ou aux réseaux comportant plus de deux ports. Il ne s'applique pas non plus aux réseaux actifs, tels que ceux contenant des amplificateurs.

Où,

Courant – I

Puissance – PL

Tension de Thévenin – (VTH)

Résistance de Thévenin – (RTH)

Résistance de charge -RL

La puissance dissipée à travers la résistance de charge est

PL=I2RL

Substituez I=VTh /RTh+RL dans l'équation ci-dessus.

PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL

PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Équation 1)

Conditions du transfert de puissance maximale :

Lorsque le maximum ou le minimum est atteint, la première dérivée est nulle. Donc, différenciez l'Équation 1 par rapport à RL et fixez-la à zéro.

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 ou RL=RTh

Par conséquent, RL=RTh – La condition pour la dissipation de puissance maximale sur la charge. C'est-à-dire, si la valeur de la résistance de charge est égale à la valeur de la résistance source, c'est-à-dire la résistance de Thévenin, alors la puissance distribuée sur la charge est maximisée.

La valeur du transfert de puissance maximale

Substituez RL=RTh & PL=PL,Max dans (Équation 1).

PL,Max=VTh2{RTh/ (RTh+RTh)2}