如何让负载得到最大的功率

　说到得到最大的功率，很多人会立即想到“”（即当负载与的内阻相等时，负载获得的功率最大），其实，这种想法不太全面。请看下面的几种情况：
　　
　　一、当负载确定，而的等效内阻可变时
　　
　　[例1]见下图．已知E=10V，内阻r=2Ω，当开关S拨到哪一点时，负载R1得到的功率最大？

 

  有人会不假思索地认为将开关S拨到3点时，R1得到的功率最大，理由是对于R1来说，R2、R3、R4均可看作是电源的内阻，由“匹配”的原理．r+R护10Ω=R1，所以拨到3点，R1得到的功率为最大。我们先计算一下：

　　由上面的计算结果可知：当开关S拨到1时，R1得到的功率最大，然后是拨到2，其次是拨到3，最后是拨到4。我们发现：除负载外，越小，负载得到的功率越大。
　　
　　由此我们得出结论：当负载一定．而电源的等效内阻可变时．等效内阻越小，负载得到的功率就越大，引申为“电源适应负载时，电源的等效内阻越小，负载得到的功率就越大”。
　　
　　二、当电源内阻一定，负载可变时
　　
　　［例2］下图中，已知E=10V，内阻r=4Ω，开关S拨到哪一点时．外得到的功率最大？

　　  同样，我们先计算一下：

　　由此，我们得出结论：当电源确定，而负载可变时．只要负载等于内阻．便可得到最大的功率，引申为“负载适应电源时．只要负载等于内阻．负载就能得到最大的功率”，也即符合“阻抗匹配”的原理。

　　三．电源、负载均已确定时
　　
　　［例3］见下图．已知E=10V．内阻r=16Ω，RL=4Ω，如何才能使RL得到的功率最大？

　　
　　我们分两种情况：
　　
　　1．直接将RL与电源连接，如下图所示：

　　2．利用的阻抗变换作用，将RL通过变压器与电源连接，原等效成如下图所示。由变压器的原理，可将RL折算到初级回路，其中R’L=n2RL由于用负载适应电源，所以只要R’L=r，R’L便能得到最大的功率。如不考虑变压的损耗，此时R’L上的功率，就是RL上的功率：

　　比较1与2的结果，就可发现：“在电源内阻与负载确定且不等时．可用变压器进行连接，适当地改变变压器的匝数比，负载就能得到最大的功率”。
　　
　　四、总结：让负载得到最大功率的方法
　　
　　1．电源适应负载时，电源的内阻越小，负载得到的功率越大。
　　
　　2．负载适应电源时，只要负载等于内阻，负载就能得到最大的功率，也即符合“阻抗匹配”的原理。在电源内阻与负载确定且不等时，可用变压器进行连接，适当地改变变压器的匝数比，负载就能得到最大的功率。