Максимальная мощность Pмакс постоянного тока, передаваемая через мост Витстоуна | упражнение 1 - 1/2

Мост Витстоуна, состоящий из R1, R2, R3, R4 и регулируемого резистора R, питается от источника постоянного напряжения Vin = 60 [B]. Определите значение R так, чтобы он получал максимальную мощность от Vin. Для этого R рассматривается как нагрузка, подключенная между клеммами (A) и (B). Если убрать нагрузку R, то все приемные элементы R1, R2, R3, R4 и источник Vin будут рассматриваться как цепь, питающая нагрузку R через две клеммы (A) и (B). Затем мы сводим эту цепь без нагрузки R к эквивалентной схеме Тевенина, состоящей из резистора Rth и источника Vth. Таким образом, нам нужно найти два параметра Rth и Vth на клеммах (A) и (B). Rth определяется на клеммах (A) и (B) путем короткого замыкания источника напряжения Vin, поскольку мы ищем только значение сопротивления Rth, а не напряжения. Когда источник Vin замкнут накоротко, он становится простым проводящим проводом без разности потенциалов между (+) и (-) полюсами, т.е. Vin = 0 [B]. Поэтому мы вычисляем общее сопротивление на клеммах (A) и (B), которое представляет собой Rth. Затем мы снова включаем источник Vin, чтобы вычислить напряжение на клеммах (A) и (B), которое представляет собой Vth. Когда Rth и Vth найдены, мы подключаем нагрузку R к цепи Тевенина, чтобы рассчитать значение R так, чтобы она могла поглотить максимальную мощность. Эквивалентный источник напряжения Vth и эквивалентный резистор Тевенина соединены последовательно, а нагрузка R также соединена последовательно с Rth и Vth, поэтому делитель напряжения используется для расчета напряжения на нагрузке R, а затем мы вычисляем максимальную мощность, полученную R, используя формулу максимальной мощности Pмакс = (Vth)²/4.Rth.