Mi az a teljesítményillesztés?

Ha az áramerősség is meg van adva, az bizonyára a teljesítményillesztés nélküli eset, sima ellenállás-számítás két sorba kötött ellenállással (egyik az ismert belső ellenállás). Bizonyára ki kell számolni a fogyasztó ellenállását, a rajta eső feszültséget, meg a teljesítményt is. Ezt ki tudod találni magad is, a teljesítményillesztés az érdekesebb.

A kapcsolási rajz ennek az ábrának a bal felső sarka:

[link]

Először röviden a belső ellenállásról: Az áramforrások (elemek, akkuk, generátorok) nem ideálisak, terhelés hatására csökken a feszültségük. Ezt úgy közelítjük, mintha egy ideális áramforrásunk (valójában feszültségforrásunk) lenne, amivel sorba van kötve az elemen belül egy ellenállás. Ez az ellenállás a belső ellenállás.

Amikor egy áramforrásra fogyasztót kötünk, akkor a belső ellenállás sorba lesz kötve a fogyasztóval. (Lásd előző ábra.) A rajtuk áthaladó áramerősség függ az áramforrás feszültségétől, a fogyasztó ellenállásától és a belső ellenállástól is. Minél kisebb a fogyasztó ellenállása, annál nagyobb lesz az áramerősség. A fogyasztón eső feszültség pont fordítva alakul, minél nagyobb az ellenállása, annál nagyobb lesz. Ezeket már tanultad, gondold meg, értsd meg, eddig még nincs semmi teljesítményillesztés.

Na most: A fogyasztó teljesítménye P=UI. Ennyi wattal világít az izzólámpa. Azt szeretnénk, hogy ez minél nagyobb legyen. Az előbb már láttad, hogy U és I mindkettő a fogyasztó ellenállásától függnek, de ellenkező irányban. Szorzatuk szintén az ellenállástól függ, de ez egy ravasz alakú függvény, ez van pirosan rajzolva a fenti linken lévő ábrán. A vízszintes tengely a fogyasztó ellenállása, a függőleges pedig a teljesítmény. (A feszültséget 10 V-nak, a belső ellenállást 2,5 Ohm-nak vettem, de ez mindegy, a függvény alakja mindig ilyesmi.)

Látszik az ábrán, hogy van egy olyan ellenállásérték, amikor a teljesítmény maximális. Amikor ilyen ellenállású a fogyasztó, azt nevezzük teljesítményillesztésnek.

9-edikben deriválni még nem tanultatok. Az kellene, hogy kiszámold, hogy hol van ennek a maximumnak a helye. De ne ijedj meg, azt biztos nem kérdezik. Az jönne ki belőle, hogy akkor a legnagyobb a függvény értéke, ha a két sorba kötött ellenállás (a fogyasztó és a belső ellenállás) megegyeznek. Az ábrán azt látod, hogy a csúcs 2,5 Ohm-nál van (ott lesz a feketével rajzolt függvény, ami egyébként a derivált, éppen 0), és pont ezzel a belső ellenállással lett kirajzolva a függvény.

Szóval röviden összegezve: Amikor teljesítményillesztés van, akkor a fogyasztó ellenállását úgy választjuk meg, hogy megeggyezzen az áramforrás belső ellenállásával, és ez az az eset, amikor a legnagyobb teljesítményt tudja leadni az áramforrás.

Kedves kérdező!

A teljesítményillesztés lényege, hogy az aktiv kétpólusból a lehető legnagyobb kimeneti teljesítményt vedd ki, cserében a hatásfok csak 50% lesz, mert ugyan akkora teljesítmény disszipálódik a terhelésen, mint a generátor belső ellenállásán (hiszen a terhelőellenállás értéke megegyezik a generátoréval)

Kb ennyi. Am fiu vagy, vagy lány? Melyik suliba jársz,és milyen könyvetek van?