学院:生物医学工程专业:医学信息工程课程名称:电路分析实验姓名:学号:最大功率传输条件测定一、实验目的1、 掌握负载获得最大传输功率的条件
2、 了解电源输出功率与效率的关系
二、原理说明1、电源与负载功率的关系图 10-1 可视为由一个电源向负载输送电能的模型,R0 可视为电源内阻和传输线路电阻的总和,RL 为可变负载电阻
负载 RL 上消耗的功率P 可由下式表示:当 RL=0 或 RL=∞ 时,电源输送给负载的功率均为零
而以不同的RL 值代入上式可求得不同的 P 值,其中必有一个RL 值,使负载能从电源处获得最大的功率
2、 负载获得最大功率的条件:(1)、根据数学求最大值的方法,令负载功率表达式中的RL 为自变量, P 为应变量,并使dP/dRL=0,即可求得最大功率传输的条件:当满足 RL=R0 时,负载从电源获得的最大功率为:这时,称此电路处于“匹配”工作状态
(2)、用对勾函数解
,LLLRRRURIP202)(0020240020:0)(2)()()(2)(,0RRRRRRRRRURRRRRdRdPdRdPLLLLLLLLLL,解得令即LLLLLMAXRURRURRRUP4)2()(2220UR0URL++I图 10-1 三、实验设备RXDI-1A 电路原理实验箱一台、导线若干、(万用表一部)四、实验内容与步骤1、将 12V 稳压电源与R0=510Ω 的电阻串联,此电阻作为电源的内阻
2、在电路中依次串联RL=30、100、330、510、840、1K、10K Ω 的电阻,此电阻作为负载
3、将实验箱自带万用表调到20V 电压档,依次并联在电阻RL 两端,测量其两端电压UL、将结果填入表中
4、测完电压后, 将实验箱自带万用表调到200mA 电流档, 依次串联到电路中,测出通过 RL 的电流,并将结果填入表中
5、将 R0=510Ω 换为 R0 =840Ω