Potrivite incarca bazele teoretice ale beneficiilor practice - inginer site-ul cu Zadorozhnogo
Potrivite de încărcare: fundamentele teoretice ale beneficiilor practice
Ce este o sarcină potrivire
În literatura de specialitate se potrivesc cu sarcina adesea considerată în raport cu proprietățile de undă ale unei linii lungi când se transmite semnal de înaltă frecvență. Cu toate acestea, în [1] este considerată încă relații de energie în transferul de energie de la activă la rețea cu două terminale pasive.
Active cu doi poli - este orice sursă de energie electrică, și pasivă - consumatorul său, care este adesea menționată ca o sarcină. Luați ca două terminale de rețea sursă emf activă cu o impedanță de ieșire cunoscut (a se vedea. schema din figura 1) și numărul de la care puterea de rezistență de sarcină transmisă sarcina este maximă.
conexiune de încărcare Ris.1.Shema la sursa de tensiune
În conformitate cu legea lui Ohm pentru curentul total din circuitul de sarcina este:
- tensiunea de circuit deschis de activ rețelei cu două terminale;
- impedanța de ieșire a activă rețea cu două terminale;
- rezistența de sarcină.
Tensiunea circuitului deschis al activ cu două terminale voltmetru impedanță mare măsurat la bornele activă rețea cu două terminale cu ieșire dezactivat.
Tensiunea de încărcare:
putere de încărcare:
Deoarece ambele cantități sunt măsurate în ohmi, și, să-și exprime în continuare a simplifica valoarea calcule matematice de factorul de proporționalitate k. care indică de câte ori rezistența de sarcină este diferită de impedanța de ieșire a rețelei de activ două terminale:
Apoi, după înlocuirea expresia puterii în sarcină (3) ia forma:
Deoarece factorul de stânga în ultima expresie - o valoare constantă, sarcina maximă de putere coincide cu maxim factorul de dreapta, adică funcțiile:
Valoarea maximă a funcției f (k) va fi, în astfel de k. în care va fi egal cu zero, derivatul său pe k. Derivata raportul dintre două funcții este definită ca:
Este evident că derivatul devine zero numai atunci când k = 1. adică, atunci când egalitatea. Putere maximă de încărcare la k = 1 este clar vizibil în grafic, ilustrat în Figura 2:
Ris.2.Zavisimost putere de încărcare din impedanța de sarcină cu impedanța de ieșire a rețelei activă cu două terminale.
Astfel, puterea maximă la sarcina este transferată la o rezistență de ieșire egală a rezistențelor activi de rețea și de sarcină cu două terminale. În acest caz, se spune că impedanța de sarcină este în acord cu impedanța de ieșire a unei surse de energie electrică sau impedanța de ieșire a sursei de semnal.
sarcină Ris.3.Podklyuchenie de a furniza emf variabilă printr-un transformator de potrivire.
Ca o Bipole sursă activă ia emf variabilă cu o impedanță de ieșire cunoscută și sarcina acestuia, din care rezistența este de asemenea setat, este conectat printr-un transformator de potrivire (vezi. schema din figura 3), precum și pierderea altor limitări structurale în care neglijate. În acest caz, puterea este puterea primită de intrare sarcină activă cu doi poli.
Curentul în înfășurările unui transformator ideal este dată de numărul de rotații ale înfășurărilor primare și secundare
- curent în înfășurarea secundară a transformatorului;
- curent în înfășurarea transformatorului primar;
- numărul de rotații primar al transformatorului;
- numărul de rotații ale transformatorului secundar.
Raportul dintre tensiunea la bornele înfășurărilor transformatorului ideale determinate de reciproca:
- tensiunea la constatările înfășurării secundare;
- tensiunea la bornele înfășurării primare.
Dacă circuitul din Fig.3 deconecteze sarcina, adică în absența curentului în înfășurarea ideală de tensiune terminale transformator de tensiune înfășurarea secundară a secundar este determinată de ralanti a activa rețelei cu două terminale, iar raportul dintre numărul de rotații ale înfășurărilor transformatorului:
Cu înfășurarea secundară scurtcircuitată când tensiunea pe descoperirile bobinaj primare va fi, de asemenea, egal cu zero, curentul din înfășurarea este determinată de ralanti a activa tensiunea de două terminale, impedanța de ieșire și un raport de reflux a numărului de înfășurări ale înfășurărilor transformatorului secundar:
În conformitate cu teorema generatorului echivalent (Helmholtz Teorema și Bernard Thévenet vezi ref. [1]), partea prezentată în circuitul Fig.3, constând dintr-o rețea A două terminale activ și un transformator de potrivire perfectă poate fi înlocuit cu un doi poli tensiune de mers în gol activ echivalentă determinată expresie (10). și impedanță de ieșire:
Figura 4 prezintă schema echivalentă a acestei substituției:
substituție Ris.4.Shema activă rețea cu două terminale cu un transformator echivalent cu doi poli activ.
Astfel, circuitul prezentat în figura 3 este prevăzut cu un transformator de potrivire pentru design-ul original prezentat în figura 1. dar cu valori diferite ale rezistenței de ieșire și FEM mers în gol. In mod evident, puterea maximă a sarcinii, la fel cum sa arătat mai sus, vor fi transmise prin, adică următoarea valoare a raportului dintre spire ale înfășurărilor secundare și primare ale transformatorului de potrivire:
Potrivirea transformator servește pentru transformarea impedanța de ieșire a activă rețea cu două terminale, în scopul de a obține puterea maximă în sarcină, din care rezistența este stabilită inițial. În consecință, atunci când acest maxim va încărca, de asemenea, de tensiune și curent în ea.
- Zeveke GV Ionkin PA și colab. lanțuri Teoria de bază. Manual pentru licee. - M., "Energie", 1975.