7.9 : Le théorème de transfert de puissance maximale

Considérons un circuit équivalent AC Thevenin linéaire connecté à une impédance de charge.

La charge connectée consomme le courant et le circuit fournit l'énergie à la charge. Le courant alternatif circulant à travers la charge est déterminé à l'aide de la forme rectangulaire des tensions, des courants, de l'impédance du réseau et de l'impédance de la charge. La puissance moyenne délivrée à la charge est obtenue à partir du produit du carré du courant et de la résistance de la charge.

Le transfert de puissance maximal délivré à la charge est déterminé en calculant la dérivée de puissance par rapport à la résistance de la charge. La dérivée est alors égale à zéro pour la condition maximale. Ainsi, pour un transfert de puissance moyen maximal, la réactance de l'impédance de charge est la négative de la réactance de l'impédance Thevenin, et sa résistance est égale à la résistance de l'impédance Thevenin. Lorsque ces conditions sont remplies, l'impédance de charge est dite être le conjugué complexe de l'impédance de Thévenin du circuit. La puissance maximale est obtenue lorsque l'impédance de charge répond à la condition mentionnée ci-dessus.

Selon le théorème de la puissance moyenne maximale, l'impédance de charge est égale au conjugué complexe de l'impédance de Thévenin. Pour les charges purement résistives, le transfert de puissance moyen maximum se produit lorsque l'impédance de charge est égale à l'impédance de Thevenin.

Dans les communications sans fil, l'impédance de l'antenne est adaptée à l'impédance de la ligne de transmission ou du circuit récepteur, maximisant le transfert de puissance, garantissant une force de signal optimale et améliorant la qualité et la portée de la communication.