Teorema del trasferimento di potenza massimo
Massimo trasferimento di potenza Teorema può essere dichiarato come: - Un carico resistivo,essendo collegato a una rete CC, riceve la massima potenza quando la resistenza di carico è uguale alla resistenza interna nota come (resistenza equivalente di Thevenin) della rete di origine vista dai terminali di carico. Il teorema del Massimo trasferimento di potenza viene utilizzato per trovare la resistenza di carico per cui ci sarebbe la massima quantità di trasferimento di potenza dalla sorgente al carico.
Viene applicato il teorema di trasferimento di potenza massimoentrambi i circuiti DC e AC. L'unica differenza è che nel circuito CA la resistenza viene sostituita dall'impedenza. Il teorema del trasferimento di potenza massimo trova le loro applicazioni in sistemi di comunicazione che ricevono un segnale a bassa intensità. Viene anche utilizzato negli altoparlanti per trasferire la massima potenza da un amplificatore all'altoparlante.
Soddisfare
- Spiegazione del teorema del massimo trasferimento di potenza
- Procedura per la risoluzione della rete utilizzando il teorema del trasferimento di potenza massimo
Spiegazione del teorema del massimo trasferimento di potenza
Una resistenza variabile RL è collegato a una rete di sorgenti CC come mostrato nello schema elettrico della figura A di seguito e la figura B rappresenta la tensione V di TheveninTH e la resistenza di Thevenin RTH della rete di origine. Lo scopo del teorema del Massimo trasferimento di potenza è determinare il valore della resistenza di carico RL, tale da ricevere la massima potenza dalla sorgente DC.
Mentre la potenza erogata al carico resistivo è data dall'equazione
Mettendo il valore di I dall'equazione (1) nell'equazione (2) otterremo
PL può essere massimizzato variando RL e quindi, la massima potenza può essere erogata quando (dPL/ drL) = 0
Però,
Perciò,
Che dà
Quindi, è dimostrato che il trasferimento di potenza da una rete di sorgenti CC a una rete resistiva è massimo quando la resistenza interna della rete di sorgente CC è uguale alla resistenza di carico.
Di nuovo, con RTH = RL, il sistema si adatta perfettamente al carico e alla sorgente, quindi il trasferimento di potenza diventa massimo e questa quantità di potenza Pmax può essere ottenuta dall'equazione mostrata di seguito
L'equazione (3) dà il potere che viene consumato dail carico. Anche il trasferimento di potenza dalla sorgente sarà uguale alla potenza consumata dal carico, vale a dire l'equazione (3), poiché la potenza del carico e la potenza della sorgente sono le stesse.
Quindi, la potenza totale fornita è data dall'equazione
Durante il trasferimento di potenza massimo l'efficienza ƞ diventa
Il concetto di teorema del Massimo trasferimento di potenza èche rendendo la resistenza della sorgente uguale alla resistenza del carico, che ha un'ampia applicazione nei circuiti di comunicazione in cui l'entità del trasferimento di potenza è sufficientemente piccola. Per ottenere il massimo trasferimento di potenza, la sorgente e la resistenza di carico sono abbinate e con questo, l'efficienza diventa del 50% con il flusso della potenza massima dalla sorgente al carico.
Nel sistema di trasmissione di potenza elettrica, la resistenza di carico essendo sufficientemente maggiore della resistenza della sorgente, è difficile raggiungere la condizione di massimo trasferimento di potenza.
Nel sistema di alimentazione viene data enfasi al mantenimento delle cadute di tensione e le perdite di linea a un valore minimo e quindi il funzionamento del sistema di alimentazione, che funziona con capacità di trasmissione di massa, diventa antieconomico se funziona con solo il 50% di efficienza solo per ottenere il massimo trasferimento di potenza. Quindi, nel sistema di trasmissione di energia elettrica, il criterio del massimo trasferimento di potenza è usato molto raramente.
Procedura per la risoluzione della rete utilizzando il teorema del trasferimento di potenza massimo
I seguenti passaggi sono usati per risolvere il problema dal teorema del Massimo trasferimento di potenza
Passo 1 - Rimuovere la resistenza di carico del circuito.
Passo 2 - Trova la resistenza di Thevenin (RTH) della rete sorgente guardando attraverso i terminali di carico a circuito aperto.
Passaggio 3: Secondo il teorema del massimo trasferimento di potenza, questo RTH è la resistenza di carico della rete, cioè RL = RTH che consente il massimo trasferimento di potenza.
Step 4 - Il trasferimento di potenza massimo è calcolato dall'equazione riportata di seguito
