2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路的最大功率传输

电路的最大功率传输 定义复数 为复功率 可同时表征P、Q、S 大小及 ，便于计算。 则 可利用相量直接求 一. 定义： 1、设端口上 ，进而示P、Q、cos。 二、计算： 则 三、意义： 2、若一端口内部不含独立源，则： 引入它的目的是能直接应用电压相量、电流相量，使有功功率P、无功功率Q、视在功率S的计算和表达简化。 二、计算： 或 1、复功率 2、在正弦电流电路中，复功率守恒。有功功率、无功功率守恒， 视在功率不守恒。 电路总的有功功率是电路中各部分有功功率之和。 电路总的无功功率是电路中各部分无功功率之和。 不代表正弦量，也不直接反映时域范围的能量关系。 例1 求图示一端口网络 的P、Q和cos 解： 复功率： ∴P=5（W） Q=5 （var） （滞后） 求额定电压U=220V，电流I =0.4A， 功率P =40W 的日光灯电路的S、Q 和cosφ。为提高功率因数，并联 电容如图中虚线所示。C=4.75μF， 求此时和cosφ’，电源频率为50Hz。 解： 并电容后： 例2 （滞后） 欲使P最大 1. 共轭匹配： （共轭匹配）负载获最大功率 2. 模匹配：可推导P最大条件为 即 此时负载功率小于共轭匹配时 Ns oc eq 图示电路左端为含源二 端网络，右端为负载，设 负载功率： 例3 图示电路求： （1）ZL为何值可达共轭匹配，并求Pmax （2）如果ZL=RL, 求RL为何值获得最大功率？ 解： （1）当 时共轭匹配 （2）当 时模匹配 谐振频率: 当ωL=1/ωC 时，即 所以当信号源频率等于ω0时电路将发生串联谐振。 二. RLC串联谐振： Z()= R+jX =R+j( L-1/  C) ω0即为谐振频率 一. 谐振定义： 在正弦激励下，端口电压与电流同相的工作状 态。发生谐振时的电源频率为电路的谐振频率。 　通频带：两个半功率点之间的频率宽度 当 时 为半功率点。 显然Bω与Q0成反比， 即Q0越大Bω越小。 (8)分析L、C上的电压情况： 谐振时： 11 在等静压作用下，赝自旋之间距离减小，相互作用J0增大，故Tc升高。 12 summary Debye relaxation LST relationship；Cole-Cole circle Dielectric constant around Curie temperature Diffused phase transition, influence of pressure on dielectric constant $$