Multisim验证最大功率传输定理

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1.最大功率传输定理理论

  最大功率传输定理给出了含源线性一端口网络向可变电阻负载传输最大功率的条件，已知电路(见下图)，负载为可变电阻，阻值大小可调 。

在理论推导最大功率传输定理前需要利用戴维南定理的内容将上图中的含源线性一端口网络Ns 等效成实际电压源模型，得到等效电路模型（见下图），其中 RL 为原电路中的可变负载，阻值可调。

根据电阻元件功率的计算公式:

根据高等数学中求最值的方法可知，当RL＝RS时，也就是说当负载阻值等于等效电源内阻时，负载从电源处获得最大功率，最大功率表达式为:

2.实验电路

通过Multisim自带的参数扫描分析功能不断改变负载的阻值 ，记录下不同负载阻值下的电源输出给负载的功率数据，其中参数扫描分析步骤如下:

先点击此处

在弹出的对话框中点击此处

参数配置如下

然后点击"Run"，弹出以下窗口

再点击此处

窗口变为

将鼠标靠近任意一个光标，点击鼠标右键，点击此处

结果如下

根据上图，由x1=20,y1=1.8知，当R2取20Ω时，负载可以从电源处获得最大功率 ， 最大的功率P=1.8 W 。仿真结果符合理论。 

注:Multisim电路文件可在e小白官网《Multisim验证最大功率传输定理》文章中下载。