Jede Art der elektrischen Energieübertragung hat ein typisches Verhältnis von Spannung zu Strom. Zum Beispiel können Sie 100 Watt mal 1 Ampere bei 100 Volt oder 10 Ampere bei 10 Volt oder jedes andere Produkt mit 100 Volt liefern. Es ist praktisch, das Verhältnis von Volt zu Ampere als Anzahl Ohm auszudrücken (da dies dimensional ist) alle Ohm sind sowieso). Stromquellen, Lasten und sogar Übertragungsleitungen haben alle eine charakteristische Impedanz, die Ihnen etwas darüber sagt, was passieren wird, wenn Dinge miteinander verbunden sind.
Impedanzanpassung ist die Auswahl von Komponenten mit identischer Impedanz oder der Zugabe von Impedanzwandlerkomponenten eine Komponente mit einer unerwünschten Impedanz zu veranlassen , zu erscheinen , als ob es eine wünschenswertere eine hat.
Wie Brian Carlton betonte, erreichen Sie mit angepasster Impedanz eine maximale Leistungsübertragung. Dies ist oft wünschenswert, aber nicht immer. Es ist zu beachten, dass eine maximale Leistungsübertragung auf Kosten der Ableitung der gleichen Leistung in der Quelle und der Last erreicht wird.
Ein Fall für eine nicht übereinstimmende Impedanz ist beispielsweise, wenn Sie die Energie einer Quelle effizient nutzen möchten. Eine 0,1-Ohm-Last würde eine Batterie mit einem Innenwiderstand von 0,1 Ohm optimal versorgen , aber die Hälfte der Energie würde in der Batterie selbst abgeführt, was die gespeicherte Energie ziemlich verschwenden würde. (Ganz zu schweigen davon, dass die Klemmenspannung auf die Hälfte abfallen würde!) Durch die absichtliche Verwendung einer Last mit viel höherem Widerstand als die Batterie wird der größte Teil der gespeicherten Energie in der Last ausgeführt.
Auf der anderen Seite möchten Sie die Impedanz anpassen, wenn Sie beispielsweise eine Audioverstärkerstufe haben, die idealerweise eine 600-Ohm-Last ansteuern möchte, aber nur einen 3,2-Ohm-Lautsprecher. Ein gewöhnlicher Transformator mit einem Spannungsverhältnis von 1: N liefert bequemerweise ein Impedanzverhältnis von 1: N ^ 2. Ein weiterer häufiger Fall ist die HF-Arbeit, bei der Sie, wie bereits erwähnt, Reflexionen minimieren müssen, da reflektierte Energie zu einer übermäßigen Verlustleistung in Ihrer Quelle führen kann.
Sie erklären nicht, warum die Leistungsübertragung maximal ist, wenn die Lastimpedanz genau mit der Quellenimpedanz übereinstimmt. Alle Erklärungen, die ich gesehen habe, basieren auf Mathematik. Ich mochte Ihre Art, es konzeptionell zu erklären.
Antworten:
Jede Art der elektrischen Energieübertragung hat ein typisches Verhältnis von Spannung zu Strom. Zum Beispiel können Sie 100 Watt mal 1 Ampere bei 100 Volt oder 10 Ampere bei 10 Volt oder jedes andere Produkt mit 100 Volt liefern. Es ist praktisch, das Verhältnis von Volt zu Ampere als Anzahl Ohm auszudrücken (da dies dimensional ist) alle Ohm sind sowieso). Stromquellen, Lasten und sogar Übertragungsleitungen haben alle eine charakteristische Impedanz, die Ihnen etwas darüber sagt, was passieren wird, wenn Dinge miteinander verbunden sind.
Impedanzanpassung ist die Auswahl von Komponenten mit identischer Impedanz oder der Zugabe von Impedanzwandlerkomponenten eine Komponente mit einer unerwünschten Impedanz zu veranlassen , zu erscheinen , als ob es eine wünschenswertere eine hat.
Wie Brian Carlton betonte, erreichen Sie mit angepasster Impedanz eine maximale Leistungsübertragung. Dies ist oft wünschenswert, aber nicht immer. Es ist zu beachten, dass eine maximale Leistungsübertragung auf Kosten der Ableitung der gleichen Leistung in der Quelle und der Last erreicht wird.
Ein Fall für eine nicht übereinstimmende Impedanz ist beispielsweise, wenn Sie die Energie einer Quelle effizient nutzen möchten. Eine 0,1-Ohm-Last würde eine Batterie mit einem Innenwiderstand von 0,1 Ohm optimal versorgen , aber die Hälfte der Energie würde in der Batterie selbst abgeführt, was die gespeicherte Energie ziemlich verschwenden würde. (Ganz zu schweigen davon, dass die Klemmenspannung auf die Hälfte abfallen würde!) Durch die absichtliche Verwendung einer Last mit viel höherem Widerstand als die Batterie wird der größte Teil der gespeicherten Energie in der Last ausgeführt.
Auf der anderen Seite möchten Sie die Impedanz anpassen, wenn Sie beispielsweise eine Audioverstärkerstufe haben, die idealerweise eine 600-Ohm-Last ansteuern möchte, aber nur einen 3,2-Ohm-Lautsprecher. Ein gewöhnlicher Transformator mit einem Spannungsverhältnis von 1: N liefert bequemerweise ein Impedanzverhältnis von 1: N ^ 2. Ein weiterer häufiger Fall ist die HF-Arbeit, bei der Sie, wie bereits erwähnt, Reflexionen minimieren müssen, da reflektierte Energie zu einer übermäßigen Verlustleistung in Ihrer Quelle führen kann.
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Maximierung der Kraftübertragung auf die Last.
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