Maksimālā jaudas pārnesuma teorēma

        Elektrotehnikā maksimālā jaudas pārnesuma teorēma apstiprina, ka pasīvā, divu portu, lineārā tīklā pārnēsājamā uz krāvuma jauda ir lielākā, ja krāvuma pretestība (RL) ir vienāda ar Tevenina ekvivalento pretestību (RTH) tīkla. Tīkla Tevenina ekvivalentā pretestība ir pretestība, kas redzama, skatoties uz tīkla termināļiem, kad visas sprieguma avoti ir noņemti un termināļi savienoti.

Maksimālā jaudas pārnesuma teorēma balstīta uz ideju, ka jauda, kas piegādāta krāvumam, ir atkarīga no krāvuma pretestības, sprieguma un strāvas krāvumā. Ja krāvuma pretestība ir vienāda ar tīkla Tevenina ekvivalento pretestību, tad spriegums un strāva krāvumā tiek maksimizēti, un piegādātā krāvumam jauda arī tiek maksimizēta.

Maksimālā jaudas pārnesuma teorēma ir noderīgs rīks elektroapgādes sistēmu izstrādei, īpaši, ja mērķis ir nodrošināt, lai krāvumam tiktu piegādāta iespējami daudz jauda. Tas ļauj inženieriem noteikt optimālo krāvuma pretestību dotajam tīklam, nodrošinot, ka piegādātā krāvumam jauda tiek maksimizēta.

Maksimālā jaudas pārnesuma teorēma ir piemērojama tikai lineāriem, pasīviem divu portu tīkliem. Tā nav piemērojama netiešiem tīkliem vai tīkliem ar vairāk nekā diviem portiem. Tā nav piemērojama arī aktīviem tīkliem, piemēram, tiem, kas satur pastiprinātājus.

Kur,

Strāva – I

Jauda – PL

Tevenina spriegums – (VTH)

Tevenina pretestība – (RTH)

Krāvuma pretestība -RL

Jauda, kas iznīcināta krāvuma pretestībā, ir

PL=I2RL

Aizstājiet I=VTh /RTh+RL uzrādītajā vienādojumā.

PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL

PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Vienādojums 1)

Maksimālā jaudas pārnesuma nosacījumi:

Kad sasniedzts maksimums vai minimums, pirmā atvasinājuma vērtība ir nulle. Tātad, diferencējiet Vienādojumu 1 ar RL un iestatiet to vienādam ar nulli.

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

Tātad, RL=RTh – Maksimālās jaudas iznīcināšanas par krāvumu nosacījums. Tas nozīmē, ka, ja krāvuma pretestības vērtība ir vienāda ar avota pretestības vērtību, t.i., Tevenina pretestību, tad jauda, kas iznīcināta krāvumā, tiek maksimizēta.

Maksimālās jaudas pārnesuma vērtība

Aizstājiet RL=RTh &  PL=PL,Max  (Vienādojums 1).

PL,Max=VTh