最大功率傳輸定理。

1.能力目標：能夠解決實際最大功率傳輸問題。比如如何讓揚聲器聲音最為洪亮，那就需要揚聲器獲得最大功率。放大器的輸出電阻和揚聲器本身的阻值相匹配、也就是相等。

2.知識目標：靈活應用最大功率傳輸定理結(jié)合戴維南定理解題。

3.思政目標：魚與熊掌不可兼得。引導學生在大義與小我面前該如何做取舍。反省自身，有沒有做到不隱瞞、不聚集，積極投身到疫情防控工作中去。

最大功率和傳輸效率。

思政元素與知識點深入結(jié)合，聯(lián)系實際進行融入。

如何做選擇？最快的速度和最優(yōu)的性能如何選擇？增益與帶寬如何選擇？就像自我與他人如何選擇？就像自由與責任如何選擇？本節(jié)知識中，要關(guān)注獲得最大功率和電源的最大傳輸效率之間的選擇。

如圖1所示， 一個含源線性一端口電路，當所接負載不同時，一端口電路傳輸給負載的功率就不同。

討論負載為何值時能從電路獲取最大功率，且該最大功率為多少?這是帶有工程意義的問題。

1.最大功率傳輸定理內(nèi)容：

設(shè)一負載電阻RL連接在電壓型電源上，若該電源的電壓Us保持規(guī)定值和串聯(lián)電阻Rs不變，負載R_L可變，則當R_L=Rs時，負載R_L上可獲得最大功率。這就是最大功率傳輸定理。

2.定理證明：

電路如圖2所示，負載RL上所獲得的功率P_L為：

上式中Ps為電源發(fā)出的功率，η為傳輸效率。將R_L看為變量，P_L將隨R_L變化而變化，最大功率發(fā)生在下述條件下。

求解上式得：RL=Rs

R_L所獲得的最大功率：

當負載R_L=Rs時，負載可獲得最大功率，此種情況稱為R _L與Rs匹配。

最大功率問題可推廣至可變化負載R_L從含源一端口獲得功率的情況。將含源一端口用戴維寧等效電路來代替，其參數(shù)為U_OC與Req，當滿足R_L=Re時，R_L將獲得最大功率。

3.解題步驟：

（1）求開路電壓；（2）求等效電阻；（3）根據(jù)最大功率傳輸定理求解。

【例題1】圖3所示電路，設(shè)負載R_L可變，問R_L為多大時它可獲得最大功率?此時最大功率P_max為多少?

【例題2】圖4所示電路，問R為多大時它可獲得最大功率?此時最大功率P_max為多少?

【例題3】圖5所示電路，問R_L為多大時它可獲得最大功率?并求此最大功率P_max?

圖5

4.思考：

當負載獲得最大功率的時候，電源的利用率是多少呢？

由前面的分析可知，當調(diào)整負載使電路達到最大功率匹配狀態(tài)時，電源端的輸出功率只有一半被負載利用,其余的都被內(nèi)阻消耗掉了，即電源的傳輸效率僅達到50%。

因此在電力傳輸系統(tǒng)中，電路一般不工作在最大功率匹配狀態(tài)，以避免造成能源的過渡浪費。而在控制、通信等系統(tǒng)中，通常要求信號功率盡可能大（信號強），寧肯犧牲電源傳輸效率來換取大的傳輸功率。

世界上不存在完美，像這樣犧牲一個換取另一個的事情不管是在工程上還是在人類社會中都存在很多，要學會取舍。

魚與熊掌不可兼得。武漢封城，保住全國，然后全國馳援武漢。這里面包含了太多的無奈和義無反顧。

以上體現(xiàn)的是家國大義，但也存在一些人自私自利，致他人與國家于風口浪尖，比如河南“毒王”。

通過調(diào)節(jié)含源一端口網(wǎng)絡的內(nèi)部參數(shù)來使負載獲得最大功率的問題是非常復雜的，不可以通過最大功率傳輸條件來確定。最大功率傳輸定理的前提是負載可調(diào)，而實際工程中負載不可調(diào)，所以需要采取必要的手段來實現(xiàn)，如采用理想變壓器變換阻抗，換句話說就是曲線救國。當代大學生，不能作為一線抗疫人員上前線，但是可以做很多力所能及的事情，比如大學生志愿者，再比如嚴格執(zhí)行疫情防控要求，不隱瞞。

由班級輔導員進行問卷檢測：因為疫情原因，周末學校封閉，國慶長假取消，不允許離開本省，你如何看待這種情況？是否覺得太過于小題大做，從而陽奉陰違。對自由與責任怎么看？如何選擇？

通常在實際工程中，負載的電阻不可任意調(diào)節(jié)。要使交流電路實現(xiàn)阻抗匹配，必須采用改變負載阻抗值的手段。如采用理想變壓器變換阻抗，或采用無損耗均勻傳輸線來變換阻抗，使負載和變換部分整體獲得最大功率，只有在變壓器和均勻傳輸線的損耗很小的條件下，負載獲得的功率接近最大值。

通過近期疫情防控熱點新聞，對學生進行人生觀價值觀的引導和教育。