1、學院：生物醫學工程專業：醫學信息工程課程名稱：電路分析實驗姓名：學號：最大功率傳輸條件測定一、實驗目的1、掌握負載獲得最大傳輸功率的條件。2、了解電源輸出功率與效率的關系。I二、原理說明I1、電源與負載功率的關系圖10-1可視為由一個電源向負載輸送電能的模型，R0可視為電源內阻和傳輸線路電阻的總和，Rl為可變負載電阻。負載Rl上消耗的功率P可由下式表示：圖 10-1P = I 2Rl = （一-一）2 R，0 L圖 10-1當Rl=0或Rl=8時，電源輸送給負載的功率均為零。而以不同的Rl值代入上式可求得不同的P值，其中必有一個RL值，使負載能從電源處獲得最大的功率。2、負載獲得最大功率的條件

2、：（1）、根據數學求最大值的方法，令負載功率表達式中的Rl為自變量，P為應變量，并使dP/dRL=0，即可求得最大功率傳輸的條件：dP _ 0 即 dP _ IR0 + Rl）2 2Rl（Rl + R0）U2蒞dR（r + r ）4令（Rl + R0）2 - 2Rl （Rl + R0） _ 0，解得:Rl _ R0當滿足rl=r0時，負載從電源獲得的最大功率為：P _ （一U一）2 R _ （土）2 R _ -K1max r + r l 2 R l 4 r這時，稱此電路處于“匹配”工作狀態。 （2）、用對勾函數解。三、實驗設備RXDI-1A電路原理實驗箱一臺、導線若干、(萬用表一部)四、實驗內

3、容與步驟1、將12V穩壓電源與RO=510Q的電阻串聯，此電阻作為電源的內阻。2、在電路中依次串聯Rl=30、100、330、510、840、1K、10KQ的電阻，此電阻作為 負載。3、將實驗箱自帶萬用表調到20V電壓檔，依次并聯在電阻Rl兩端，測量其兩端電壓 UL、將結果填入表中。4、測完電壓后，將實驗箱自帶萬用表調到200mA電流檔，依次串聯到電路中，測出通 過RL的電流，并將結果填入表中。5、將R0=510Q換為R0=840Q，重復步驟24。6、計算P_(=UOXI)和PT(=UTXI)，將結果填入表中。五、實驗數據表 10-1 (單位：RQ，U-V，I-mA，P-W)US=12VR01

4、=510QRl301003304605106708401k10kUo121212121212121212UL0.351.954.715.586.006.817.477.911142I22.519.414.112.511.610.18.77.91.1POUS=12VR02=840 QA301003304605106708401k10kUo121212121212121212UL0.221.293.454.194.635.06.146.6411.35I14.112.810.39.38.98.67.26.71.1Po0.16920.15360.12360.11160.10680.1032i六、計算及

5、數據分析1、計算、根據公式I=U/ (R0+Rl)得，在誤差范圍內，測量數據等于計算結果。、根據公式UL=U S* (Rl/ (R0+Rl)得，在誤差范圍內，測量數據等于計算結果。七、實驗結論由含源線性單口網絡傳遞給可變負載rl的功率為最大的條件是：負載rl應與戴維南 （或諾頓）等效電阻相等。八、實驗心得1、設計一個實驗不僅要設計一個方案使實驗能夠完成，還要能夠使實驗過程簡單易于 操作，能夠提高實驗效率。比如在本試驗中，我們也可以測完一個rl的電壓后改變萬用表 檔位，測量通過rl的電流，但是這樣就使實驗步驟繁瑣，浪費大量時間；同樣我們也可以 使用兩個萬用表同時測電壓和電流，但是萬用表會分壓和分

6、流，使得實驗誤差較大。附：1、實驗數據US=12VR01=510QRl301003305108401k10kUo11.981.9811.9811.9811.9811.9811.98uT0.271.934.675.957.467.8511.34I22.619.414.11.8.97.81.0_!0.27120.23280.16920.13920.10680.09360.012-Il0.00610.03740.06580.0690.066390.06120.0113Us=12VR02=840 Q-Rl301003305108401k10kUo11.9811.9811.9811.9811.9811.9811.98Ut0.161.253.344.495.966.4210.98I13.812.510.08.77.06.41.0Po0.16560.150.120.10440.0840.07680.0012JPt0.00220.01560.03340.0390.041580.04100.010982、數據分析0-CD8rCVIL3OFQR1推1*附L毗Ka 3L.GJH.J&妃4CL.T上咨L的J SfiEpol ii. zm此4. JIKC.1C6IOl W