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最大功率傳輸定理

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最大功率傳輸定理(maximum power transfer theorem),又稱雅可比法則(Jacobi's law)[1],最早由莫里茲·馮·雅可比英語Moritz von Jacobi在1840年左右公佈。在電氣工程中,最大功率傳輸定理指出,為了以有限的內阻從電源獲得最大的外部功率,負載電阻必須等於電源網絡的輸出等效電阻。

這個理論產生了最大功率傳輸,但不是最高效率傳輸。如果負載電阻比源電阻大,效率會更高,因為電源中更高比的率被傳輸到了負載,但是負載功率會下降,因為電路的總電阻變大了。

如果負載電阻比源電阻小,那麼最終整個電路中的大部分的功率會消耗在源上,儘管總功率更高了,由於總電阻更低,事實表明負載中消耗的減少了。

這個理論描述了,給出電源電阻後,如何選擇負載電阻以實現最大功率傳輸。應用這個理論在相反的情況下有一個常見的誤解。並不是說對於給出的負載如何選擇源電阻。事實上最大化電力傳輸中,不管負載阻抗是多少,源電阻總是零。

這個理論可以被擴展到包括了電抗的交流電路。闡述了當負載阻抗的共軛複數等於源阻抗時有最大功率傳輸定理。

參考資料