Любой вид передачи электроэнергии имеет типичное отношение напряжения к току. Например, вы можете выдавать 100 Вт на 1 А при 100 В, или 10 А при 10 В, или любой другой продукт, который подходит к 100. Удобно выражать отношение вольт к А в виде числа ом (поскольку все омы в любом случае). Источники питания, нагрузки и даже линии передачи имеют характерное полное сопротивление, которое говорит вам о том, что произойдет, когда все соединится вместе.
Согласование полного сопротивления - это выбор компонентов с одинаковым полным сопротивлением или добавление компонентов преобразования полного сопротивления, чтобы компонент с нежелательным полным сопротивлением выглядел так, как если бы он имел более желательный.
Как отметил Брайан Карлтон, когда вы подобрали импеданс, вы достигли максимальной передачи мощности. Это часто желательно, но не всегда. Следует помнить, что максимальная передача мощности достигается за счет рассеивания равной мощности в источнике и нагрузке.
Так, например, случай для не сопрягая импеданс, когда вы хотите , чтобы эффективно использовать энергию из источника. Нагрузка 0,1 Ом получала бы оптимальную мощность батареи с внутренним сопротивлением 0,1 Ом, но половина энергии рассеивалась бы в самой батарее, что было бы довольно расточительным из накопленной энергии. (Не говоря уже о том, что напряжение на клеммах упало бы наполовину!) Благодаря целенаправленному использованию нагрузки с гораздо более высоким сопротивлением, чем у батареи, большая часть накопленной энергии в итоге выполняет работу в нагрузке.
С другой стороны, вы действительно хотите согласовать импеданс, когда, например, у вас есть усилитель звука, который в идеале хочет управлять нагрузкой 600 Ом, но у вас есть только динамик 3,2 Ом. Обычный трансформатор, имеющий отношение напряжения 1: N, удобно даст вам отношение импеданса 1: N ^ 2. Другой распространенный случай - это работа с радиочастотами, где, как указывало вольт, необходимо минимизировать отражения, потому что отраженная энергия может вызвать чрезмерное рассеивание мощности в вашем источнике.
Вы не объясняете, почему передача мощности максимальна, когда полное сопротивление нагрузки точно совпадает с полным сопротивлением источника. Все объяснения, которые я видел, основаны на математике. Мне понравился твой способ объяснить это концептуально.
Ответы:
Любой вид передачи электроэнергии имеет типичное отношение напряжения к току. Например, вы можете выдавать 100 Вт на 1 А при 100 В, или 10 А при 10 В, или любой другой продукт, который подходит к 100. Удобно выражать отношение вольт к А в виде числа ом (поскольку все омы в любом случае). Источники питания, нагрузки и даже линии передачи имеют характерное полное сопротивление, которое говорит вам о том, что произойдет, когда все соединится вместе.
Согласование полного сопротивления - это выбор компонентов с одинаковым полным сопротивлением или добавление компонентов преобразования полного сопротивления, чтобы компонент с нежелательным полным сопротивлением выглядел так, как если бы он имел более желательный.
Как отметил Брайан Карлтон, когда вы подобрали импеданс, вы достигли максимальной передачи мощности. Это часто желательно, но не всегда. Следует помнить, что максимальная передача мощности достигается за счет рассеивания равной мощности в источнике и нагрузке.
Так, например, случай для не сопрягая импеданс, когда вы хотите , чтобы эффективно использовать энергию из источника. Нагрузка 0,1 Ом получала бы оптимальную мощность батареи с внутренним сопротивлением 0,1 Ом, но половина энергии рассеивалась бы в самой батарее, что было бы довольно расточительным из накопленной энергии. (Не говоря уже о том, что напряжение на клеммах упало бы наполовину!) Благодаря целенаправленному использованию нагрузки с гораздо более высоким сопротивлением, чем у батареи, большая часть накопленной энергии в итоге выполняет работу в нагрузке.
С другой стороны, вы действительно хотите согласовать импеданс, когда, например, у вас есть усилитель звука, который в идеале хочет управлять нагрузкой 600 Ом, но у вас есть только динамик 3,2 Ом. Обычный трансформатор, имеющий отношение напряжения 1: N, удобно даст вам отношение импеданса 1: N ^ 2. Другой распространенный случай - это работа с радиочастотами, где, как указывало вольт, необходимо минимизировать отражения, потому что отраженная энергия может вызвать чрезмерное рассеивание мощности в вашем источнике.
источник
Для максимальной передачи мощности на нагрузку.
источник