3個燈泡串聯再接到電瓶輸出兩端
R = 600+600+600=1800Ω 不等於內阻 200Ω,不是最大功率
2個燈泡並聯再串聯一個燈泡再接到電瓶輸出兩端
R = 600//600+600=900Ω 不等於內阻 200Ω,不是最大功率
3個燈泡並聯再接到電瓶輸出兩端
R = 600//600//600=200Ω 等於內阻 200Ω,最大功率
2個燈泡串聯再並聯一個燈泡再接到電瓶輸出兩端
R = (600+600)//600=400Ω 不等於內阻 200Ω,不是最大功率
外加負載 = Rth 有最大功率
負載電流 = Eth Rth + Rth
最大功率 = Eth 2Rth × Eth 2Rth × Rth = Eth2 4Rth
外加負載 = aRth 時的功率
負載電流 = Eth Rth + aRth
最大功率 = Eth (1+a)Rth × Eth (1+a)Rth × aRth = aEth2 (1+a)2Rth
比例:
aEth2 (1+a)2Rth :Eth2 4Rth
a(1+a)2 :14
4a:(1+a)2
RL = 2Ω 時,有最大功率轉移
RL 的電流 = 10 × 22+2 = 5A
Pmax= 5 × 5 × 2 = 50W
先把 `R_L` 電阻拿到,將左邊電路化成戴維寧等效電路
先算等效電阻(電壓源短路,電流源斷路)
4Ω 串聯 8Ω = 12Ω
再並聯 6Ω = 4Ω
再串聯 7Ω = 11Ω
`R_(th)` = 11Ω
等效電壓,因為 7Ω 沒有電流,因此 7Ω 兩端沒有電壓差 ,所以等效電壓原本是a、b兩點間的電壓 =c、b兩點間的電壓
利用重疊,先看36V,3A、6A 電流源 斷路
Vcb = 36* (4+8)/(6+4+8) = 24V
再看3A,6A 電流源斷路、36V電壓源短路
Vcb = 6Ω 電阻兩端電壓
流過 6Ω 電阻電流 `I_(6Ω)` = 3*4/(6+8+4) (6Ω 串聯 8Ω 再跟 4Ω分流)
`I_(6Ω)` =2/3 A
Vcb =2/3 *6 = 4V
再看6A,3A 電流源斷路、36V電壓源短路
Vcb = 6Ω 電阻兩端電壓
流過 6Ω 電阻電流 `I_(6Ω)` = 6*8/(6+8+4) (6Ω 串聯 4Ω 再跟 8Ω分流)
`I_(6Ω)` =8/3 A
Vcb =8/3 *6 =16V
Eth =24+4+16 = 44V
當 RL = 11Ω 有最大功率
流過 RL 電流 = 44/22 = 2A
RL 最大功率 = 2*2*11 =44W
將 RL 電阻 與18Ω 電阻對調位置,如上圖
9Ω 電阻 並聯18Ω 電阻 = 6Ω,並將電路拆成二部份,如上圖
將左半部電路化成戴維寧等效電路如下圖
由上圖可知,當RL=3Ω時,有最大功率
電路電流 I = 6 /(3+3)=1A,P= 1*1*3=3W
把 RX 從電路移除,剩下的電路轉成戴維寧等效電路
求戴維寧等效電阻 Rth,電壓源短路,電流源斷路
Rth = 4Ω 2Ω、9Ω、18Ω電阻無法與 4Ω 形成迴路
求戴維寧等效電壓 Eth ,先看20V 電壓源,其它電流源斷路
4Ω沒有電流,沒有壓降 Eth1 = 20V
再看5A 電流源,其它電壓源短路
壓降 Eth2 = 4Ω 兩端電壓 = 5 × 4 = 20V
Eth= 20 + 20 = 40V
當 RX = 4Ω 時有最大功率
Pmax = 20 × 204 = 100W (RX電壓只有 Eth 一半)
把 RL 電阻拿掉,剩下的電路化成戴維寧等效電路
求戴維寧等效電阻 Rth,電壓源短路,電流源斷路
Rth = 3 // 6 = 2Ω
求戴維寧等效電壓 Eth,先看 12A 電流源,其它電壓源短路
Eth1 = 左上3Ω電阻,兩端電壓(a-,b+)
Eth1 = 3 × (12 × 63+6) = 24V (分流)
再看 30V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
Eth2 = 右下6Ω電阻,兩端電壓(a+,b-)
Eth2 = 30 × 63+6 = 20V (分壓)
再看 60V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
Eth3 = 左上3Ω電阻,兩端電壓(a+,b-)
Eth3 = 60 × 33+6 = 20V (分壓)
Eth = 20+20 - 24 = 16V
當 RL = 2 Ω 時有最大功率, 2 Ω 兩端電壓 8V
最大功率 = 8×8/2 = 32W