晕,很简单的数学问题,跟电工有啥关系? 1 Y3 S4 h# V0 j5 J+ H4 a9 c我不是电工,试着解答一下这个连续函数的极值问题: 7 c. q* A3 `( B2 X首先解该式一阶导数(First order derivative),令该一阶导数为0,解得R=0.66 U$ ?) D6 k- I- i8 F
至于单位,就要看式中数值的隐含单位了,原式没给出来。在此不妨假设:数值0.6的单位是Ohm, then according to unit balance, the unit for the value 144 is Volt^2. ( Q4 J3 B: i9 p2 T1 v F4 N+ H2 p' |9 ~9 R3 Y0 P6 x
所以,当 R=0.6 Ohm 时,有最大功率P = 60 W
用一阶导数解答这个问题,结果 R=0.6 欧姆 是正确的。不过这的确也是个电工问题,大家既然做电工,多交流些专业知识是必要的。- q' p( x" v& I
我来用电工观点分析一下,这个问题的物理意义如下。有一个简单的串联电路(用直流电路吧),电源电压为E=12V,内阻x=0.6欧姆,串联外部负载R多大时输出功率最大(也就是R上消耗的功率最大)。计算:回路电流I=12/(R+0.6), R上得到分压U=12R/(R+0.6), 所以R消耗的功率P=UI=144R/[(R+0.6)^2]。简单常识是,对于这种情况,外部负载R等于内阻x时的输出功率最大,不信大家可以换个数值(比如改为内阻x=1 欧姆)算算看。 1 y. i" E, F K$ K; T& m
在电子技术领域,比如接喇叭的功率放大电路设计中也有类似问题,喇叭的阻抗很小,因此有时需要根据电源的内阻抗来增加变压器环节来等效改变外部喇叭的阻抗,实现最大输出功率。这里变压器用途就和电力领域不同,不是为了变压,而是为了改变阻抗。