7.9 : Теорема о максимальной передаче мощности

Рассмотрим линейную эквивалентную схему Тевенина переменного тока, подключенную к импедансу нагрузки.

Подключенная нагрузка потребляет ток, а цепь подает мощность на нагрузку. Переменный ток, протекающий через нагрузку, определяется с использованием прямоугольной формы напряжений, токов, сопротивления сети и сопротивления нагрузки. Средняя мощность, подаваемая в нагрузку, получается как произведение квадрата тока и сопротивления нагрузки.

Максимальная мощность, передаваемая на нагрузку, определяется путем расчета производной мощности по сопротивлению нагрузки. Производная затем приравнивается к нулю для соблюдения условия максимума. Таким образом, для максимальной средней передачи мощности реактивное сопротивление импеданса нагрузки является отрицательным по отношению к реактивному сопротивлению импеданса Тевенина, а его сопротивление равно сопротивлению импеданса Тевенина. Когда эти условия выполняются, говорят, что импеданс нагрузки является комплексно-сопряженным с импедансом Тевенина цепи. Максимальная мощность достигается, когда сопротивление нагрузки соответствует вышеупомянутому условию.

Согласно теореме о максимальной средней мощности, импеданс нагрузки равен комплексно-сопряженному сопротивлению Тевенена. Для чисто резистивных нагрузок максимальная средняя передача мощности происходит, когда импеданс нагрузки равен величине импеданса Тевенина.

В беспроводной связи импеданс антенны согласуется с импедансом линии передачи или цепи приемника, что обеспечивает максимальную передачу мощности, обеспечивает оптимальную мощность сигнала и улучшает качество и дальность связи.