Maksimum Güç Transfer Teoremi
Elektrik mühendisliğinde, Maksimum Güç Aktarım Teoremi, pasif, iki portlu, doğrusal bir ağda yük gerilimi (RL) Thevenin eşdeğer direncine (RTH) eşit olduğunda yükten aktarılan güçün maksimuma ulaştığını belirtir. Ağın Thevenin eşdeğer direnci, ağın terminallerine bakıldığında tüm voltaj kaynakları çıkarılmış ve terminaller birbirine kısa devre edilmiş durumdaki görünen dirençtir.
Maksimum Güç Aktarım Teoremi, yükteki gücün yük direnci, yükteki gerilim ve akımın bir fonksiyonu olduğu fikrine dayanır. Yük direnci, ağın Thevenin eşdeğer direncine eşit olduğunda, yükteki gerilim ve akım maksimize olur ve yüküne aktarılan güç de maksimize olur.
Maksimum Güç Aktarım Teoremi, özellikle amacın yüküne mümkün olduğunca fazla güç aktarmak olduğunda, elektrik devreleri ve sistemlerin tasarımı için kullanışlı bir araçtır. Mühendisler, bu teoremi kullanarak verilen bir ağ için en iyi yük direncini belirleyebilir ve yüküne aktarılan gücü maksimize edebilirler.
Maksimum Güç Aktarım Teoremi sadece doğrusal, pasif iki portlu ağlara uygulanabilir. Doğrusal olmayan ağlara veya iki porttan fazla portu olan ağlara uygulanamaz. Ayrıca amplifikatörler içeren aktif ağlara da uygulanamaz.
Burada,
Akım – I
Güç – PL
Thevenin Gerilimi – (VTH)
Thevenin Direnci – (RTH)
Yük Direnci -RL
Yük direncinde harcanan güç
PL=I2RL
Yukarıdaki denklemde I=VTh /RTh+RL yerine koyun.
PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL
PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Denklem 1)
Maksimum Güç Aktarım Şartları:
Maksimum veya minimum ulaşıldığında, ilk türev sıfırdır. Bu nedenle, Denklem 1'i RL'ye göre türetin ve onu sıfıra eşitleyin.
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 veya RL=RTh
Bu nedenle, RL=RTh – Yük üzerinde maksimum güç dağılımı için koşul. Yani, eğer yük direncinin değeri, kaynak direnci yani Thevenin direncine eşitse, o zaman yük üzerinde dağıtılan güç maksimum olur.
Maksimum Güç Aktarımının değeri
Yerine koyun RL=RTh & PL=PL,Max (Denklem 1).
PL,Max=VTh2{RTh/ (RTh+RTh)2}
