Максималдық энергия өткізу теоремасы

        Электр техникада, Максималды Күш Трансфер теоремасы пассивті, екі портты, сызықты түйінділердің күшінің максималды трансферін анықтайды. Бұл теорема бойынша, жүк сопротивтігі (RL) Тевенен эквивалентті сопротивтік (RTH) түйіндіге тең болғанда максималды болады. Тевенен эквивалентті сопротивтік - бұл түйіндінің терминалдарына қарағандағы сопротивтік, барлық напрямдер жоюлған және терминалдар бір-бірімен параллельдеп шамаланғанда.

Максималды Күш Трансфер теоремасы, жүкке табыс берілетін күшінің жүк сопротивтігі мен жүкте жатқан напрям мен ағымдың функциясы екендігіне негізделген. Жүк сопротивтігі Тевенен эквивалентті сопротивтікке тең болғанда, жүкте жатқан напрям мен ағым максималды болады, осында жүкке берілетін күш де максималды болады.

Максималды Күш Трансфер теоремасы, электр схемаларын және системаларды жобалау үшін пайдалы инструмент. Оның мақсаты - жүкке мүмкін ең көп күш беру. Инженерлер бұл теореманы қолданып, белгілі түйінді үшін оптималды жүк сопротивтігін анықтауға болады, сонымен жүкке берілетін күшті максималдауға болады.

Максималды Күш Трансфер теоремасы тек сызықты, пассивті, екі портты түйінділер үшін ғана қолданылады. Ол сызықты емес түйінділер үшін немесе екіден көп порттары бар түйінділер үшін қолданылмайды. Активті түйінділер, мисалы, амплитудалық көбейткіштерді қамтитын түйінділер үшін де қолданылмайды.

Мұнда,

Ағым – I

Күш – PL

Тевеннен напрям – (VTH)

Тевеннен сопротивтік – (RTH)

Жүк сопротивтігі - RL

Жүк резисторындағы дисипицияланған күш:

PL=I2RL

І = VTh /RTh+RL теңдеуіне қосыңыз.

PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL

PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Теңдеу 1)

Максималды Күш Трансфер Шарттары:

Максимум же минимум жеткілікті болғанда, бірінші туынды нөлге тең болады. Сондықтан, Теңдеу 1-ді RL-ге байланысты дифференциалдаңыз және нөлге теңестіріңіз.

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 немесе RL=RTh

Сонымен, RL=RTh – жүкке максималды күш трансфері үшін шарт. Егер жүк сопротивтігі бастапқы сопротивтікке, яғни Тевенен сопротивтікке тең болса, онда жүкке берілетін күш максималды болады.

Максималды күш трансферінің мәні

Қосыңыз RL=RTh және  PL=PL,Max (Теңдеу 1).