電工實驗指導書：最大功率傳輸條件測定_第1頁
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文檔簡介

1、. 最大功率傳輸條件測定一、實驗目的1. 掌握負載獲得最大傳輸功率的條件。2. 了解電源輸出功率與效率的關系。二、原理說明1. 電源與負載功率的關系圖9-1可視為由一個電源向負載輸送電能的模型，R0可視為電源內阻和傳輸線路電阻的總和，RL為可變負載電阻。圖 9-1負載RL上消耗的功率P可由下式表示： 圖9-1當RL=0或RL= 時，電源輸送給負載的功率均為零。而以不同的RL值代入上式可求得不同的P值，其中必有一個RL值，使負載能從電源處獲得最大的功率。 2. 負載獲得最大功率的條件根據數學求最大值的方法，令負載功率表達式中的RL為自變量，P為應變量，并使 dP/dRL=0，即可求得最大功率傳輸

2、的條件：當滿足RL=R0時，負載從電源獲得的最大功率為：這時，稱此電路處于“匹配”工作狀態(tài)。3. 匹配電路的特點及應用在電路處于“匹配”狀態(tài)時，電源本身要消耗一半的功率。此時電源的效率只有50%。顯然，這對電力系統(tǒng)的能量傳輸過程是絕對不允許的。發(fā)電機的內阻是很小的，電路傳輸的最主要指標是要高效率送電，最好是100%的功率均傳送給負載。為此負載電阻應遠大于電源的內阻，即不允許運行在匹配狀態(tài)。而在電子技術領域里卻完全不同。一般的信號源本身功率較小，且都有較大的內阻。而負載電阻（如揚聲器等）往往是較小的定值，且希望能從電源獲得最大的功率輸出，而電源的效率往往不予考慮。通常設法改變負載電阻，或者在信號

3、源與負載之間加阻抗變換器（如音頻功放的輸出級與揚聲器之間的輸出變壓器），使電路處于工作匹配狀態(tài)，以使負載能獲得最大的輸出功率。序號名稱型號規(guī)格數量備注1直流毫安表0500mA12直流電壓表0200V13直流穩(wěn)壓電源030V14實驗線路15元件箱1DGJ-05三、實驗設備 (見右表)四、實驗內容與步驟 1. 按圖9-2接線，負載RL取自元件箱DGJ-05的電阻箱。2. 按表9-1所列內容，令RL在01K范圍內變化時，分別測出UO、UL及I的值，表中UO，PO分別為穩(wěn)壓電源的輸出電壓和功率，UL、PL分別為RL二端的電壓和功率，I為電路的電流。在PL最大值附近應多測幾點。表9-1（單位：R，UV，ImA，PW）US=6VR0=51RL1KUOULIPOPLUS=12VR0=200RL1KUOULIPOPL五、預習與思考題1. 電力系統(tǒng)進行電能傳輸時為什么不能工作在匹配工作狀態(tài)？2. 實際應用中，電源的內阻是否隨負載而變？3. 電源電壓的變化對最大功率傳輸的條件有無影響？六、實驗報告1. 整理實驗數據，分別畫出兩種不同內阻下的下列各關系曲線：

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