第12节 最大功率传输定理(修订中)
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最大功率传输定理与其说是一种分析手段，不如说是对系统设计的一种帮助。简单地说，当负载电阻等于供电网络的戴维宁 (opens new window)/诺顿电阻时，负载电阻将消耗最大功率。 (opens new window)如果负载电阻低于或高于源网络的戴维宁/诺顿电阻，则其耗散功率将小于最大值。
这本质上是无线电发射器设计的目标，其中天线或传输线“阻抗”与最终功率放大器 (opens new window)“阻抗”匹配，以实现最大射频功率输出。阻抗是交流和直流电流的总体阻力，与电阻非常相似，并且在源和负载之间必须相等，才能将最大量的功率传输到负载。负载阻抗太高会导致低功率输出。负载阻抗过低不仅会导致低功率输出，还可能由于其内部（戴维宁或诺顿）阻抗中消耗的功率而导致放大器过热。
# 1. 最大功率传输示例
以我们的戴维南等效电路为例，最大功率传输定理告诉我们，导致最大功率耗散的负载电阻值等于戴维南电阻（在本例中为 0.8 Ω）：
使用此负载电阻值，耗散功率将为 39.2 瓦：
如果我们尝试使用较低的负载电阻值（例如，0.5 Ω 而不是 0.8 Ω），负载电阻消耗的功率会降低：
戴维南电阻和整个电路的功耗都增加了，但负载电阻的功耗降低了。同样，如果我们增加负载电阻（例如 1.1 Ω 而不是 0.8 Ω），功耗也将小于 0.8 Ω 时的功耗：
如果您正在设计一个电路以在负载电阻处实现最大功率耗散，则该定理将非常有用。将网络降低到戴维南电压和电阻（或诺顿电流和电阻）后，您只需将负载电阻设置为等于戴维宁或诺顿等效值（反之亦然），以确保负载处的最大功耗。这方面的实际应用可能包括无线电发射器最终放大器级设计（寻求最大化传递到天线或传输线的功率）、加载太阳能阵列的_并网逆变器_或电动汽车设计（寻求最大化传递到驱动器的功率）发动机）。
# 2. 最大功率并不意味着最大效率
**最大功率传输定理没有：**最大功率传输与最大效率不一致。将最大功率传输定理应用于交流配电不会产生最大甚至高效率。高效率的目标对于交流配电更为重要，这要求与负载阻抗相比，发电机阻抗相对较低。
与交流配电类似，高保真音频放大器设计用于相对较低的输出阻抗和相对较高的扬声器负载阻抗。作为一个比率，“输出阻抗”：“负载阻抗”被称为_阻尼系数_，通常在 100 到 1000 的范围内。
最大功率传输与最低噪声的目标不一致。例如，天线和无线电接收器之间的低电平射频放大器通常设计为尽可能降低噪声。与最大功率传输定理所规定的相比，这通常需要放大器输入阻抗与天线的不匹配。
# 3. 总结
- _最大功率传输定理_指出，如果负载电阻等于供电网络的戴维南或诺顿电阻，则最大功率将被负载电阻耗散。
- 最大功率传输定理不满足最大效率的目标。
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