以下分两种情况来研究最大功率传输问题。
一.负载为阻抗![]()
图5.28
所示为一正弦电压源向负载
供电的电路
和
分
别为电源电压和内阻抗,且
为固定值。则电流有效值为

图5.28最大功率传输

故负载
吸收的功率为

(5.37)
若
和
均可变,故欲使
最大,则应按
求之。根据
,可求得
,代入式(5.37)得
;
;>
(5.38)
再根据

可求得
。代入式(5.38)得最大功率为
![]()
(5.39)
综上所述,可得传输最大功率的条件为
;
(5.40)
或;
![]()
(5.41)
我们把满足式(5.40)和式(5.41)条件的电路工作状态称为共轭匹配,此时负载吸收的功率为最大值。
二.负载为电阻![]()
负载为电阻
的供电电路如图5.28(b)所示。此时
吸收的功率为 ![]()

(5.42)
根据
可得
;
;
(5.43)
代入式(5-47)即得最大功率为
;
(5.44)
我们把满足式(5.43)条件的电路工作状态称为等模匹配,此时负载吸收的功率为最大值
。等模匹配的情况在含有理想变压器的电路中常遇到。共轭匹配与等模匹配统称为最大功率匹配。
例5.19;图5.29
所示电路。求:(1)负载阻抗
为何值时可获得最大功率。并求
;
(2)若
为电阻
,求获得的最大功率
。

图5.29
解:先求
两点以左电路的等效电压源电路如图5.29(b)所示。其中
![]()
输入阻抗为
![]()
(1)故得
获得最大功率的条件为
![]()
其最大功率为
![]()
(2)若
为电阻
,则获得最大功率的条件为
![]()
其最大功率为
。
例5.20;图5.30
所示电路,求当Z为何值时可获得最大功率,并求
。


图5.30
解:
(1)由图5.30
,求端口的开路电压。
![]()
(2)由图5.30
可求出端口的输入阻抗。
![]()
(3)根据最大功率传输定理,可知当
时可获得最大功率,且![]()