实验11-验证最大功率传输定理

multisim验证最大功率传输定理

Multisim验证最大功率传输定理引言最大功率传输定理是电工学中的重要概念，它告诉我们通过电路传输的电能可以达到最大值。

在多次验证中，Multisim是一个广泛使用的仿真工具，可以方便地模拟和验证电路。

本文将介绍如何使用Multisim验证最大功率传输定理，并详细讨论该定理的原理和应用。

最大功率传输定理的原理最大功率传输定理是建立在电路中存在独立源的基础上的。

它指导了我们在给定的负载电阻下，如何选择电路中的电源电阻以实现最大功率的传输。

根据这个定理，当负载电阻等于电源电阻时，电路中传输的功率将达到最大值。

验证最大功率传输定理的步骤为了验证最大功率传输定理，我们需要使用Multisim进行电路仿真。

下面是验证该定理的步骤：1.创建一个简单的电路：首先，我们需要在Multisim中创建一个简单的电路，其中包含一个独立电源和一个负载电阻。

可以选择不同的电源和负载电阻值，以便于后续的测试和比较。

2.添加电流和电压测量仪器：为了测量电路中的电流和电压，我们需要在Multisim中添加电流表和电压表。

这样可以帮助我们监测电路中的能量传输情况。

3.运行仿真：完成电路的创建和测量仪器的添加后，我们可以运行Multisim的仿真功能。

通过仿真，我们可以获取电路中电流和电压的实时数值。

4.更改负载电阻：接下来，我们需要在Multisim中更改负载电阻的值。

一般情况下，我们需要从小到大迭代更改负载电阻的值，以便找到最大功率传输点。

5.记录电流和电压数值：每次更改负载电阻后，我们需要记录相应的电流和电压数值。

这样可以帮助我们分析不同负载电阻下的功率传输情况。

6.绘制功率-负载电阻曲线：通过绘制功率-负载电阻曲线，我们可以清楚地看到在哪个负载电阻值下电路中传输的功率达到最大值。

这个点被称为最大功率传输点。

7.比较和分析结果：最后，我们可以比较和分析不同负载电阻下的功率传输情况。

通过这个过程，我们可以验证最大功率传输定理，并进一步理解负载和电源电阻的关系。

实验. 戴维宁定理与最大功率传输定理(共16张PPT)

5.将上面有源二端口网络AB
的伏安关系表的参照值I(或U) (D1~D5)抄入下面同样格式的表格中，通过调节RL ，测出RL从 0～∞变化时对应的U(或I)值，完成等效电路的伏安关系表格记录。
等效电路实验图
RL
0
/
I (Isc)(D1) (D2)
U
/ (D3)
/ (D4)
/∞
(D5) (Uoc)
比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下对应值是否相同，从而得出戴维宁定理验证结果
功率随负载变化的曲线测量将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换
实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电阻箱的电阻作为RL) ，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调小和调大，同时记录阻值和对应的I值，计算出负载功率P值，
分别测出对应于该时相应的 (或 )的值，填入表 I(或U)值 U 相处自理耦方调法压:应器立R是即L否按处下于白关色的“复状位态”按，钮以,防切启断动告时警的回冲路击。电流对仪表造成损(D坏1及~电D压5)过高造成元器件损坏。
I
方在法排二除：故独障立后中源重置新，零起后动完直。接成用万有用表源电阻二挡测端出口等效网电阻络。 AB的伏安关系表格的记录。
察柜面上三个线电压表了解此时
三相电源电压情况。
实验所需交、直流电源,均需通过带绿色指示灯的按钮启动后
三相电源线电压指示
三相电网输入三相电网输出
方可使用。
在按下
带绿色指示灯的按钮前，需
关
开
观察面板上所有的仪表及三
相自耦调压器是否处于关的状态，以防启动时的冲击电流对仪
表造成损坏及电压过高造成元器件损坏。
下红色琴键，对标有量程的三挡琴键开关

最大功率传输定理

题目：最大功率传输定理专业：电气工程及其自动化班级：电气16-5姓名：柳云龙、姜乔林、袁靖昊学号：08、06、22一．导引一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。

二．定理内容设一负载R L电压型电源上，若该电源的电压U S保持规定值和串联电阻R S不变，负载R L可变，则当R L=R S时，负载RL上可获得最大功率。

这就是最大功率传输定理。

三．定理证明：下面所示电路来证明最大功率传输定理。

图a中U S为电源的电压、R为电源的内阻、R L是负载。

该电路可代表电源通过两条传输线向负载传输功率，此时，R S就是两根传输线的电阻。

负载R L所获得的功率P L为P L=I L2R L=(U SR S+R L)2R L=U S2R S+R L?R LR S+R L=P Sη上式中P S =U S2R S +R L为电源发出的功率，η=R L R S +R L为传输效率。

将R L 看为变量，P L 将随R L 变化而变化，最大功率发生在 dP L dR L=0的条件下，即dP LdR L=U S 2[(R S +R L )2−R L ×2(R S +R L )(R S +R L )]=0求解上式得R L =R S R L 所获得的最大功率P Lmax =U S 2R S (2R S )2=U S24R S当负载电阻R L =R S 时，负载可获得大功率，此种情况称为 R L 与R S 匹配。

最大功率问题可推广至可变化负载R L 从含源一端口获得功率的情况。

将含源一端口（如图b ）用戴维宁等效电路来代替，其参数为U oc 与R eq ，当满足R L = R eq 时，R L 将获得最大功率。

P Lmax =U oc24R eq我们还可以通过对关于功率P 的函数求导来得出同样的结论 2)(Leq oc L R R u R P +=对P 求导：0)()(2)( 422'=++-+=L eq L eq L L eq oc R R R R R R R u P匹配条件R L = R eq最大功率P Lmax =U oc24R eq四．解题步骤① 求开路电压 ② 求等效电阻③ 根据最大功率传输定理求解P maxR LP五．注意事项①最大功率传输定理用于一端口电路给定,负载电阻可调的情况。

最大功率传输定理

－
4A
I1
7 6
2 2
4 4
15 6
2.5A
返回上页下页
例3 已知:uab=0, 求电阻R
解用替代：
uab 3I 3 0 I 1A
用结点法：
c
44
RR IRI++
aa
uC
1A
320＋V3V
22
2200VV － bb －－ 88 I1
a点
(1 2
1 4)ua
1 20 4
1
ua ub 8V I1 1A IR I1 1 2A
返回上页下页
1. 戴维宁定理
任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，
总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置
换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的
开路电压uoc，而电阻等于一端口的输入电阻（或
等效电阻Req）。
i a
+
Au -b
Req +
Uoc -
ia + u
b
返回上页下页
例
a
10 10 +
返回上页下页
例 RL=2 R1=1 R2=1 us=51V，求电流 i
21A R1
+
+21V– +
us
–
R2
– us'=34V
8A R1 + 8V –
13A R2
3A R1 + 3V –
5A R2
i i '=1A
+ RL 2V
2A
–
解采用倒推法：设 i'=1A
则 i us 即 i us i' 51 1 1.5A

最大功率传输条件测定,实验报告

最大功率传输条件测定,实验报告最大功率传输条件测试是在不改变发射机端功率、位置和参数时，通过改变接收机接收电平，来确定接收机最大可操作电平比特率（Maximum Operating Power）的测试。

比特率是一种衡量其传输能力的参数，它决定了在特定的传输距离内，在同样的发射功率情况下，传输的数据速率多大。

本次实验使用典型的 Wi-Fi 组网装置，实现最大功率传输条件测试。

首先将发射机和接收机置于合适的位置，确定发射功率、发射频率和信号格式，并连接发射机和接收机到电脑进行测量。

然后，将发射机端和接收机端参数设置为实验要求的状态，包括发射功率、频率、格式等，但不对发射机端功率进行调整。

接下来，通过调整接收机接收电平来确定接收机的最大可操作电平比特率（Maximum Operating Power）值。

在实验过程中，在不改变发射机参数的情况下，不断调整接收机接收电平，观察发射机和接收机之间的网络工作情况。

如果网络正常，表明接收机接收电平达到了最大可操作电平比特率，可以确定为测试结果。

实验结果显示，本次实验最大可操作电平比特率（Maximum Operating Power）为13.2Mbps，而当接收电平高于最大可操作电平比特率时，网络可以正常工作，但传输的数据量输成度会低于13.2 Mbps。

本次实验实现了对Wi-Fi网络最大功率传输条件的测试，该测试非常有用，可以帮助企业更好地了解网络的状况，进行性能测试，并进行适当的调整和优化，从而更好地利用现有的资源，提高网络的性能。

必须提出，本次实验受到周围环境，设备和测量精度的影响，可以实现较高的测量准确性，需要站在客观的角度审视各方结果，以便不出现差错。

总的来说，本次实验较为成功，获得了实际可操作的电平比特率，可以为分析网络管理和网络优化提供有效依据。

最大功率传输定理验证的研究设计

最大功率传输定理验证的研究设计最大功率传输定理是电力系统中一项重要的原理，它描述了在特定电阻负载下如何实现最大功率传输。

在电力系统设计和优化中，了解和验证最大功率传输定理的准确性是必不可少的。

为了验证最大功率传输定理，可以进行以下研究设计：1. 实验设备准备：准备一台电源和一个可调节电阻负载，确保电源的输出电压和电流可调节，并且具有足够的精度和稳定性。

同时，选择适当的测量仪器，如万用表或示波器，来测量电源输出的电压和电流。

2. 搭建实验电路：将电源与可调节电阻负载连接起来，确保电路连接正确并且没有其他干扰。

可以选择串联或并联连接，根据实验要求进行调整。

3. 测量电源输出：通过测量电源输出的电压和电流，可以计算功率的大小。

在测量过程中，需要逐步调节电源输出电压或电流，记录下每个调节点的功率值。

4. 计算功率传输：根据测量得到的电压和电流值，计算每个调节点的功率传输。

根据最大功率传输定理，找到功率传输最大的调节点。

5. 验证实验结果：将实验得到的最大功率传输点与最大功率传输定理进行比较。

如果实验结果与理论值相符，则可以认为最大功率传输定理得到验证。

在设计中，需要注意以下几点：1. 实验的重复性和可靠性：为了确保实验结果的准确性，需要多次重复实验，并检查测量的一致性。

这样可以减小误差，并提高实验结果的可靠性。

2. 实验参数的选择：可以根据实验的需要选择合适的电源输出范围和电阻负载范围。

同时，为了得到更准确的结果，可以选择更高的测量精度仪器。

3. 数据处理和分析：在实验过程中，需要进行数据处理和分析，计算功率传输值，并绘制功率-电阻曲线。

通过观察曲线的变化趋势，可以更清晰地验证最大功率传输定理。

综上所述，通过以上研究设计，可以验证最大功率传输定理的准确性，并进一步理解电力系统中功率传输的优化方法。

这对于电力系统的设计和优化具有重要的参考价值。

最大功率传输定理共轭匹配

最大功率传输定理共轭匹配最大功率传输定理（Maximum Power Transfer Theorem）是电路理论中的一个重要定理，它描述了在特定条件下如何取得最大功率传输效率。

而共轭匹配（Conjugate Matching）则是一种电路设计技术，旨在实现最大功率传输并确保信号的最佳匹配。

在电路设计中，我们常常需要将能量从一个电路传输到另一个电路。

这时，如果我们希望最大限度地将功率传输到负载端，最大功率传输定理将是一个非常有用的指导原则。

理解最大功率传输定理的第一步是了解电路中的三要素：电源、负载和传输线。

电源提供能量，负载是能量的目标，而传输线用于连接电源和负载。

最大功率传输定理可以表述为，在特定条件下，当负载电阻等于传输线的特定阻抗时，功率传输将达到最大。

这个特定阻抗被称为电源的内阻共轭。

换句话说，在共轭匹配的情况下，电源和负载之间的能量传输将是最有效的。

为了更好地理解最大功率传输定理和共轭匹配，让我们以一个简单的电路为例进行说明。

假设我们有一个电池作为电源，一个负载电阻和一根传输线。

首先，我们需要了解电源的内阻。

内阻是指在电源供电过程中，由于内部电阻而造成的能量损耗。

在最大功率传输定理中，我们要找到负载电阻与电源内阻的共轭匹配。

接下来，我们需要计算传输线的特定阻抗。

传输线是电源和负载之间的连接路径，它可以是导线、电缆或其他传输介质。

传输线的特定阻抗可以通过电路参数计算或者实验测量获得。

在实际应用中，我们可以通过各种电路设计技术来实现共轭匹配。

其中最常用的方法是使用阻抗匹配网络，将负载电阻与电源的内阻共轭。

这种网络可以是传输线、电容器、电感器或者变压器等。

一旦实现了共轭匹配，我们就能够达到最大功率传输效率。

这意味着电源将提供最大功率给负载，而且不会有额外的功率损耗。

这对于一些对功率要求较高的应用非常重要，例如无线通信系统、放大器设计等。

需要注意的是，最大功率传输定理和共轭匹配并不适用于所有电路。

实验11-验证最大功率传输定理

实验11-验证最大功率传输定理(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除实验十一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. 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1可视为由一个电源向负载输送电能的模型，R 0可视为电源内阻和传输线路电阻的总和，R L负载R L 上消耗的功率P 可由下式表示：图1当R L =0或R L =∞ 时，电源输送给负载的功率均为零。

而以不同的R L 值代入上式可求得不同的P 值，其中必有一个R L 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根据数学求最大值的方法，令负载功率表达式中的R L 为自变量，P 为应变量，并使 dP/dR L =0，即可求得最大功率传输的条件：当满足R L =R 0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。

3. 匹配电路的特点及应用在电路处于“匹配”状态时，电源本身要消耗一半的功率。

此时电源的效率只有50%。

显然，这对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。

发电机的内阻是很小的，电路传输的最主要指标是要高效率送电，最好是100%的功率均传送给负载。

为此负载电阻应远大于电源的内阻，即不允许运行在匹配状态。

而在电子技术领域里却完全不同。

一般的信号源本身功率较小，且都有较大的内阻。

而负载电阻（如扬声器等）往往是较小的定值，且希望能从电源获得最大的功率输出，而电源的效率往往不予考虑。

通常设法改变负载电阻，或者在信号源与负载之间加阻抗变换器（如音频功放的输出级与扬声器之间的输出变压器），使电路处于工作匹配状态，以使负载能获得最大的输出功率。

三、实验内容与步骤1. 按图2接线，负载R L 取电阻箱。

2. 按表1所列内容，令R L 在0~1K 范围内变化时，分别测出U O 、U L 及I 的值，表中U O ，P O，L LL R R R UR I P 202)(+==[]020240020:0)(2)()()(2)(,0R R R R R R R R R UR R R R RdR dPdR dP L L L L L L L L LL ==+-+++-+==，解得令即LL L L L MAXR U R R U R R R U P 4)2()(2220==+=分别为稳压电源的输出电压和功率，U L 、P L 分别为R L 二端的电压和功率，I 为电路的电流。

实验最大功率传输条件的测定

实验七最大功率传输条件的测定实验名称：最大功率传输条件测定实验类型：综合性□ 设计性■所属课程及代码：★电路（1）（2008185）实验学时：3学时一．实验目的1、掌握含源一端口网络等效参数的基本测量方法，验证戴维宁定理和诺顿定理，加深对等效的思想是对外电路等效的实质的认识。

2、掌握负载获得最大传输功率的条件。

3、设计实验电路完成最大功率传输条件的测定。

4、了解电源输出功率与效率的关系。

二．预习与参考1、戴维宁和诺顿各等效参数及测量方法，等效定理。

2、负载获得最大功率传输的条件及定理等。

3、直流电源、数字万用表、直流电流表等仪器的使用说明。

4、proteus 仿真软件的基本使用。

三．设计指标1、电源与负载功率的关系图7.1可视为由一个电源向负载输送电能的模型。

图7.1电源向负载输送电能的模型。

R O 为电源内阻和传输线路电阻的总和，R L 为可变负载电阻，负载R L 消耗的功率P 表示为L L O L R RR U R I P 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+== 当R L =0或R L =∞时，电源输送给负载的功率均为0，以不同的R L 值代入上式可求得不同的P 值，其中必有一个R L 值使负载从电源处获得最大功率。

2、负载获得最大功率的条件当满足R L =R O 时，负载从电源获得的最大功率为L L L L L O MAXR U R R U R RR U P 42222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=。

此时，称此电路处于“匹配”工作状态。

3、匹配电路的特点及应用在电路处于“匹配”状态时，电源本身要消耗一半的功率。

此时电源的效率只有50%。

显然对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。

发电机内阻很小，电路传输最主要目标是高效率送电。

为此负载电阻应远大于电源内阻，即不允许运行在匹配状态。

在电子技术中却完全不同。

一般的信号源本身功率较小，且有较大的内阻。

负载电阻（如扬声器）往往是较小的定值，希望能从电源获得最大的功率输出，而电源的效率往往不予考虑。

最大功率传输定理证明

最大功率传输定理证明
最大功率传输定理概述
最大功率传输定理是关于使含源线性阻抗单口网络向可变电阻负载传输最大功率的条件。

定理满足时，称为最大功率匹配，此时负载电阻（分量）RL获得的最大功率为：Pmax=Uoc /4R0。

最大功率传输定理是关于负载与电源相匹配时，负载能获得最大功率的定理。

最大功率传输定理证明
因一个复杂的含源一端口网络可以用一个戴维南等效电路（或诺顿等效电路）来替代。

下图可看成任何一个复杂的含源一端口网络向负载RL 供电的电路。

设Uoc和Req 为定值，若RL的值可变，则RL等于何值时，它得到的功率最大，最大功率为多大？下面就这些问题进行讨论。

从图中可知，负载RL消耗的功率pL为：
对于给定的Uoc和Req ，负载功率pL大小由负载RL决定。

当RL= 0时，电流IL为最大，但因RL= 0 所以pL= 0；而当RL→∞时，因IL= 0所以pL仍为零，这样，只有当负载RL为某值时，必能获得最大功率，即pL = pLmax。

最大功率传输定理

题目：最大功率传输定理专业：电气工程及其自动化班级：电气16-5姓名：柳云龙、姜乔林、袁靖昊学号：1605040508、1605040506、1605040522一．导引一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。

二．定理内容设一负载R L电压型电源上，若该电源的电压U S保持规定值和串联电阻R S不变，负载R L可变，则当R L=R S时，负载RL上可获得最大功率。

这就是最大功率传输定理。

三．定理证明：下面所示电路来证明最大功率传输定理。

图a中U S为电源的电压、R为电源的内阻、R L是负载。

该电路可代表电源通过两条传输线向负载传输功率，此时，R S就是两根传输线的电阻。

负载R L所获得的功率P L为P L=I L2R L=(U SR S+R L)2R L=U S2R S+R L∙R LR S+R L=P Sη上式中P S =U S2R S +R L为电源发出的功率，η=R L R S +R L为传输效率。

将R L 看为变量，P L 将随R L 变化而变化，最大功率发生在 dP L dR L=0的条件下，即dP LdR L=U S 2[(R S +R L )2−R L ×2(R S +R L )(R S +R L )]=0求解上式得R L =R S R L 所获得的最大功率P Lmax =U S 2R S (2R S )2=U S24R S当负载电阻R L =R S 时，负载可获得大功率，此种情况称为 R L 与R S 匹配。

最大功率问题可推广至可变化负载R L 从含源一端口获得功率的情况。

将含源一端口（如图b ）用戴维宁等效电路来代替，其参数为U oc 与R eq ，当满足R L = R eq 时，R L 将获得最大功率。

P Lmax =U oc24R eq我们还可以通过对关于功率P 的函数求导来得出同样的结论 2)(Leq oc L R R u R P +=对P 求导：0)()(2)( 422'=++-+=L eq L eq L L eq oc R R R R R R R u P匹配条件R L = R eq最大功率P Lmax =U oc24R eq四．解题步骤① 求开路电压 ② 求等效电阻③ 根据最大功率传输定理求解P maxR LP五．注意事项①最大功率传输定理用于一端口电路给定,负载电阻可调的情况。

最大功率传输定理推导及应用

最大功率传输定理推导及应用严皓（上海交通大学微电子学院 F0821102 5082119045 上海 200240）摘要：从实域电路出发推导出最大功率定理，并将其推广到复频域中，得到负载获得最大功率的匹配条件，并通过具体实例加以应用及验证。

关键词：戴维宁定理和诺顿定理最大功率传输定理匹配条件复频域最大功率The Derivation And Application of Maximum Power TransferTheoremYanHao（SJTU SOME F0821102 5082119045 ShangHai 200240）Abstract:We derive the Maximum Power Transfer Theorem by analysising the Real frequency-domain circuit.Then we generalize the theorem to the complex-frequency domain circuit.We can get the matching conditions of the load through it. Then we apply Maximum Power Transfer Theorem in an example to prove it right.Keyword: Thevenin's theorem and Norton's theorem Maximum Power Transfer Theorem matching conditions maximum power complex-frequency domain引言实际电路中负载获得最大功率所需的条件及满足这个条件时负载获得的最大功率，在实际电路中有着广泛的应用，因此该问题的研究有着重要的实际意义。

本文旨在得到最大功率传输定理，使之能在电路分析中直接使用。

最大传输功率定理习题答案

最大传输功率定理习题答案最大传输功率定理习题答案传输功率是无线通信中的一个重要概念，它决定了信号能够传输的最大距离和质量。

在实际应用中，我们经常需要计算和确定最大传输功率，以保证通信的稳定性和可靠性。

本文将从理论和实践两个方面，介绍最大传输功率定理的习题答案。

一、理论部分1. 什么是最大传输功率定理？最大传输功率定理是无线通信中的一个基本原理，它指出在给定的通信环境下，信号能够传输的最大功率是多少。

根据该定理，当发送功率达到最大传输功率时，信号能够在最大距离上保持稳定和可靠的传输。

2. 如何计算最大传输功率？最大传输功率的计算需要考虑多个因素，包括发送功率、接收功率、信噪比等。

一般情况下，可以通过以下公式计算最大传输功率：最大传输功率 = 发送功率 - 接收功率 - 信噪比其中，发送功率是指信号源发送信号的功率大小，接收功率是指接收器接收到的信号功率大小，信噪比是指信号与噪声的比值。

3. 最大传输功率定理的应用最大传输功率定理在无线通信系统的设计和优化中起到了重要作用。

通过合理地确定最大传输功率，可以提高通信系统的覆盖范围和传输质量，同时避免功率浪费和干扰。

二、实践部分为了更好地理解和应用最大传输功率定理，下面将给出一些习题和答案。

习题一：某无线通信系统中，发送功率为10 dBm，接收功率为-80 dBm，信噪比为20 dB。

请计算该系统的最大传输功率。

解答：根据公式，最大传输功率 = 发送功率 - 接收功率 - 信噪比，代入数值计算得：最大传输功率 = 10 dBm - (-80 dBm) - 20 dB = 70 dBm习题二：某城市的无线通信网络中，发送功率为20 dBm，接收功率为-90 dBm，信噪比为15 dB。

请计算该城市的最大传输功率。

解答：同样地，代入数值计算得：最大传输功率 = 20 dBm - (-90 dBm) - 15 dB = 125 dBm习题三：某无线通信基站的发送功率为30 dBm，接收功率为-70 dBm，信噪比为10 dB。

实验一戴维南定理及最大功率传输定理

实验一戴维南定理及最大功率传输定理一、实验目的1. 验证戴维南定理，加深对该定理的理解；2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法；3. 验证最大功率传输定理，掌握电路中阻抗匹配的条件。

二、实验原理1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。

戴维南定理指出：任何一个线性有源单口网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电压U s 等于这个有源二端网络的开路电压U oc ，其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R 0在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测量其输出端的开路电压U oc ，然后再将其输出端短路，用电流表测量其短路电流I sc ，则等效内阻为scocI U R =0 （1-1）如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则容易损坏其内部元件，因此不宜使用此方法。

(2) 伏安法测R 0测量电路如图5-1-1所示。

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，特性曲线如图5-1-2所示。

根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻scocg I U I U t R =∆∆==φ0 （1-2）也可以先测量开路电压U oc ，再测量电流为额定值I N 时的输出端电压值U N ，则内阻为NNc I U U R −=00 （1-3）图1-1 1 伏安法测伏安法测R 0 图1-2 2 伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线图1-3 半电压法测R 0(3) 半电压法测R 0如图1-3所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。

三、实验条件实验条件1. 直流稳压电源一台2. 数字万用表一台3. 实验箱一台四、实验内容被测有源二端网络如图1-4所示，在实验箱上连接电路。

最大功率传输定理实验设计与实现

Ｕｓ最大功率传输定理实验设计与实现李玉玲，李鹏飞（浙江大学电气工程学院，浙江杭州３１００２７）摘要：将专业基础课“电路原理”中的最大功率传输定理与后续专业知识及实际应用相结合，提出了基于开关电路的最大功率传输定理的实验方案，并对该方案进行了设计和实现，搭建了实验平台，实验效果达到了预期目标。

关键词：电路原理；最大功率传输定理；开关电路中图分类号：Ｇ６４２〃４２３；ＴＭ１３１文献标志码：Ａ文章编号：１００２－４９５６（２０１４）４－００４３－０４Ｅｒｊ＿ｌｃｇ＿ｈｎ［ｆ＾＿ｍｃａｈ［ｈ＾ｃｇｊｆ＿ｇ＿ｈｎ［ｎｃｉｈ｀ｉｌｎｂ＿ｉｌ＿ｇｉ｀ｇ［ｒｃｇｏｇｊｉｑ＿ｌｎｌ［ｈｍｇｃｍｍｃｉｈＬｃＹｏｆｃｈａ，ＬｃＰ＿ｈａ｀＿ｃ（Ｃｉｆｆ＿ａ＿ｉ｀Ｅｆ＿］ｎｌｃ］［ｆＥｈａｃｈ＿＿ｌｃｈａ，Ｚｂ＿ｄｃ［ｈａＵｈｃｐ＿ｌｍｃｎｓ，Ｈ［ｈａｔｂｉｏ３１００２７，Ｃｂｃｈ［）Ａ＼ｍｎｌ［］ｎ：Ｔｂ＿Ｐｌｃｈ］ｃｊｆ＿ｉ｀Ｅｆ＿］ｎｌｃ］［ｆＣｃｌ］ｏｃｎｃｍ［ｊｌｉ｀＿ｍｍｃｉｈ［ｆ＼［ｍｃ］］ｉｏｌｍ＿〃Ｔｂ＿ｎｂ＿ｉｌ＿ｇｉ｀ｇ［ｒｃｇｏｇｊｉｑ＿ｌｎｌ［ｈｍｇｃｍｍｃｉｈｃｈｎｂ＿］ｉｏｌｍ＿ｃｍ］ｉｇ＼ｃｈ＿＾ｑｃｎｂｍｏ＼ｍ＿ｋｏ＿ｈｎｊｌｉ｀＿ｍｍｃｉｈ［ｆ］ｉｏｌｍ＿ｍ［ｈ＾ｊｌ［］ｎｃ］［ｆ［ｊｊｆｃ］［ｎｃｉｈｍ〃Ａｈ＿ｒｊ＿ｌｃｇ＿ｈｎ［ｆｍ］ｂ＿ｇ＿＼［ｍ＿＾ｉｈｍｑｃｎ］ｂｃｈａ］ｃｌ］ｏｃｎｃｍｊｌｉｊｉｍ＿＾｀ｉｌｌ＿［ｆｃｔｃｈａｎｂ＿ｎｂ＿ｉｌ＿ｇｉ｀ｇ［ｒｃｇｏｇｊｉｑ＿ｌｎｌ［ｈｍｇｃｍｍｃｉｈ〃Ａ＾＿ｍｃａｈ［ｈ＾ｃｇｊｆ＿ｇ＿ｈｎ［ｎｃｉｈｉ｀ｎｂ＿ｍ］ｂ＿ｇ＿［ｌ＿ｃｈｐ＿ｍｎｃａ［ｎ＿＾，［ｈ＾ｎｂ＿＿ｒｊ＿ｌｃｇ＿ｈｎ［ｆｊｆ［ｎ｀ｉｌｇｃｍ＼ｏｃｆｎ〃Ｃｉｈｍ＿ｋｏ＿ｈｎｆｓ，ｎｂ＿ｌ＿ｍｏｆｎｍｉ｀＿ｒｊ＿ｌｃｇ＿ｈｎｍ［ｌ＿］ｉｈｍｃｍｎ＿ｈｎｑｃｎｂｎｂ＿＿ｒｊ＿］ｎ＿＾ａｉ［ｆｍ〃Ｋ＿ｓｑｉｌ＾ｍ：ｊｌｃｈ］ｃｊｆ＿ｍｉ｀＿ｆ＿］ｎｌｃ］［ｆ］ｃｌ］ｏｃｎｍ；ｎｂ＿ｉｌ＿ｇｉ｀ｇ［ｒｃｇｏｇｊｉｑ＿ｌｎｌ［ｈｍｇｃｍｍｃｉｈ；ｍｑｃｎ］ｂｃｈａ］ｃｌ］ｏｃｎ培养学生的工程观念、实践动手能力和科学研究能力已经成为教育工作者的共识，并通过各种教学方法和教学手段来实现这一目标［１－５］。

最大功率传输定理实验报告

最大功率传输定理实验报告最大功率传输定理实验报告引言：最大功率传输定理是电力系统中的一个重要原理，它告诉我们如何通过调整电路的参数来实现最大功率的传输。

本实验旨在验证最大功率传输定理，并通过实验数据分析来进一步理解该定理的应用。

实验目的：1. 验证最大功率传输定理在直流电路中的适用性；2. 掌握测量电路中的电流、电压和功率的方法；3. 分析实验数据，进一步理解最大功率传输定理的应用。

实验器材：1. 直流电源2. 电阻箱3. 电压表4. 电流表5. 万用表6. 连接线实验步骤：1. 搭建直流电路，将电源、电阻箱和测量仪器连接起来；2. 将电源的电压调至合适的数值，并记录下来；3. 通过调节电阻箱的阻值，改变电路的参数；4. 测量电路中的电流和电压，并计算出功率；5. 重复步骤3和4，记录不同条件下的电流、电压和功率数值。

实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同电阻值下的电流、电压和功率数据。

我们可以将这些数据绘制成图表，以便更好地分析和理解。

首先，我们绘制了电流随电阻值变化的曲线图。

从图中可以看出，当电阻值为一定数值时，电流达到了最大值。

这表明在该电阻值下，电路中的功率传输达到了最大。

接下来，我们绘制了功率随电阻值变化的曲线图。

从图中可以看出，功率在某一电阻值处达到了最大值。

这正是最大功率传输定理所描述的情况。

我们进一步分析了电流和电压的关系。

通过计算，我们发现电流和电压的乘积始终等于功率。

这与最大功率传输定理的要求是一致的。

结论：通过本实验，我们验证了最大功率传输定理在直流电路中的适用性。

实验数据和分析结果表明，在特定的电阻值下，电路中的功率传输达到了最大。

这一定理在电力系统的设计和优化中具有重要的应用价值。

实验中我们还学习了测量电路中的电流、电压和功率的方法，掌握了使用测量仪器的技巧。

这对我们理解和应用最大功率传输定理都起到了积极的促进作用。

然而，本实验仅在直流电路中进行了验证，对于交流电路的应用还需要进一步研究和实验。

最大功率传输定理

题目：最大功率传输定理专业：电气工程及其自动化班级：电气16-5姓名：柳云龙、姜乔林、袁靖昊学号：08、06、22一．导引一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。

二．定理内容设一负载RL电压型电源上，若该电源的电压U U保持规定值和串联电阻U U不变，负载RL 可变，则当RL=U U时，负载RL上可获得最大功率。

这就是最大功率传输定理。

三．定理证明：下面所示电路来证明最大功率传输定理。

图a 中U S 为电源的电压、R 为电源的内阻、R L 是负载。

该电路可代表电源通过两条传输线向负载传输功率，此时，R S 就是两根传输线的电阻。

负载R L 所获得的功率P L 为P L =I L 2R L=(U U U U +U U)2R L =U U2U U +U U ?R LU U +U U=U U η上式中U U =U U2U U +U U为电源发出的功率，η=R LU U +U U为传输效率。

将R L 看为变量，P L 将随R L 变化而变化，最大功率发生在U P L U R L=0的条件下，即U P L U R L=U U2[(U U +U U )2−R L ×2(U U +U U )(U U +U U )4]=0求解上式得R L =U UR L 所获得的最大功率 P Lmax =U U 2U U(2U U )2=U U 24U U当负载电阻R L =U U 时，负载可获得大功率，此种情况称为 R L 与R S 匹配。

最大功率问题可推广至可变化负载R L 从含源一端口获得功率的情况。

将含源一端口（如图b ）用戴维宁等效电路来代替，其参数为U UU 与U UU ，当满足R L = U UU 时，R L 将获得最大功率。

P Lmax =U UU 24U UU我们还可以通过对关于功率P 的函数求导来得出同样的结论对P 求导：匹配条件R L = U UU最大功率P Lmax =U UU 24U UU四．解题步骤PmaxRLP①求开路电压②求等效电阻③根据最大功率传输定理求解五．注意事项①最大功率传输定理用于一端口电路给定,负载电阻可调的情况。

最大功率传输定理及验证戴维宁定理的实验方案

最大功率传输定理及验证戴维宁定理的实验方案来源：Antoniu Miclaus 和 Doug Mercer在《模拟对话》2017年12月文章中介绍SMUADALM1000之后，我们希望进行一些小的基本测量，这是ADALM1000系列的第三部分。

本实验活动的目的是通过获得给定电路的戴维宁等效电压(VTH)和戴维宁等效电阻(RTH)来验证戴维宁定理，然后验证最大功率传输定理。

图1. ADALM1000原理图。

现在我们开始下一个实验。

目标本实验活动的目的是通过获得给定电路的戴维宁等效电压(VTH)和戴维宁等效电阻(RTH)来验证戴维宁定理，然后验证最大功率传输定理。

背景知识利用戴维宁定理可以将一个复杂电路简化为由一个电压源(VTH)与一个电阻(RTH)和负载电阻(RL)串联组成的等效电路。

创建戴维宁等效电路之后，很容易确定负载电压VL或负载电流IL。

戴维宁定理的主要用途之一是用一个简单的等效电路替换一个电路的很大一部分，通常是较复杂且意义不大的部分。

相比于更复杂的原始电路，利用新的更简单电路可以快速计算出输送给负载的电压、电流和功率。

该定理还有助于选择负载（电阻）的最佳值以实现最大功率传输。

图2. 图1的戴维宁等效电路。

最大功率传输定理是指，一个独立电压源与一个电阻RS串联，或一个独立电流源与一个电阻RS并联，当负载电阻RL= RS时，输送给RL的功率最大。

就戴维宁等效电路而言，当负载电阻RL等于电路的戴维宁等效电阻RTH时，输送给RL 的功率最大。

图3. 最大功率传输。

材料● ADALM1000 硬件模块● 各种电阻（100 Ω、330 Ω、470 Ω、1 kΩ 和1.5 kΩ）程序1. 验证戴维宁定理：a. 利用下列元件值构建图2 所示电路：● R1= 330 Ω● R2= 470 Ω● R3= 470 Ω● R4= 330 Ω● R5= 1 kΩ● RL= 1.5 kΩ● RS= 5 Vb. 使用ALM1000 电压表工具精确测量负载电阻两端的电压VL。