Maksimum Güç Aktarımı Hesaplayıcı

Kaynak gerilimini ve kaynak direncini girin.

Nasıl hesaplanır?

Volt cinsinden kaynak gerilimini V (açık devre ya da Thevenin gerilimi) ve kaynağın iç direncini R ohm olarak girersiniz. Maksimum güç aktarım teoremi, yükün direnci kaynak direncine eşit olduğunda en fazla gücü çektiğini söyler; yani R_yük = R. Bu yükle devrenin toplam direnci 2R olur ve akım amper cinsinden I = V ÷ (2R) bulunur. Yükteki güç watt olarak P_maks = I² × R = V² ÷ (4R) olur. Araç eşleşen yükü ohm olarak, maksimum gücü ve akımı dört ondalıkla gösterir. Direnç sıfırdan büyük olmalıdır. Aynı miktarda güç, P_maks, kaynağın içinde kaybolur; bu yüzden bu noktada verim %50'dir.

Örnek hesaplama

Açık devre gerilimi 12 V, iç direnci 8 Ω olan bir kaynak olsun. En iyi yük, kaynak direncine eşit olan 8,00 Ω değeridir. Toplam direnç 8 + 8 = 16 Ω olduğundan akım 12 ÷ 16 = 0,7500 A olur. Yükteki güç: 0,75² × 8 = 4,5 W; bu, V² ÷ (4R) = 144 ÷ 32 = 4,5000 W ile aynıdır. Kaynak direnci içeride 4,5 W daha harcar; yani üretilen 9 W'ın yalnızca yarısı yüke ulaşır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Zaten bağlı bir yükün üzerindeki gerilimi girmek. Giriş açık devre kaynak gerilimidir; yük altında ölçülen gerilim, kaynak direncindeki düşüş yüzünden daha düşüktür.
  • Girdi olarak yük direncini yazmak. Alan kaynağın kendi iç (Thevenin) direncidir; araç buna eşit olan yük değerini döndürür.
  • Sonucu en verimli tasarım sanmak. Eşleşme en fazla gücü verir ama verim yalnızca %50'dir; bu yüzden güç sistemlerinde kaynak direnci yükten çok daha küçük tutulur.
  • Direnci kiloohm veya miliohm olarak dönüştürmeden girmek. Hesap ohm varsayar; 4 kΩ'luk bir kaynak 4000 olarak yazılmalıdır.
  • Reaktansı olan bir AC devreye sanki saf dirençmiş gibi uygulamak. Bu araç yalnızca dirençli kaynaklar içindir.

Bu hesaplama hakkında

Maksimum güç aktarım teoremi, bir yükün bir kaynaktan mümkün olan en fazla gücü, yük direnci kaynağın iç direncine (Thevenin eşdeğer direncine) eşit olduğunda çektiğini söyler. Bu hesaplayıcı, bir kaynağın gerilimini ve iç direncini alır, hem optimum yük direncini hem de bu eşleşme koşulunda yüke gerçekte aktarılabilecek maksimum gücü hesaplar.

Bu ilke, devre ve ses mühendislerine bir hoparlörün empedansını bir amplifikatörün çıkış empedansıyla eşleştirirken, RF tasarımında anten-verici arayüzlerini boyutlandırırken ve genel olarak güç aktarım kademeleri tasarlarken yol gösterir — ancak bu teoremin verimliliği değil aktarılan gücü maksimize ettiğini belirtmek gerekir: eşleşme noktasında kaynağın gücünün tam olarak yarısı kaynağın kendi içinde harcanır; bu yüzden güç dağıtım sistemleri bunun yerine kasıtlı olarak yüke göre düşük bir kaynak empedansı kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar