解説

質問

以下の問題の解説が知りたいです。
1.問図3.1の回路で, 抵抗𝑅を可変としたとき, 𝑅で消費される最大電力𝑃の値を求めよ。
2.問図3.1の回路で, 負荷抵抗𝑅に消費される電力𝑃はどのような式で表されるか。また, 𝑅の値を広範囲に変化させたときに𝑃はどのように変化するか, だいたいの様子をグラフに表し(まず𝑅=0と𝑅=∞のときの𝑃の値を考える), 𝑃が最大になる𝑅の値とそのときの𝑃の値を求めよ。

回答No.2

ohkawa3

大サービスです。
https://detail-infomation.com/impedance-matching/

回答No.1

ohkawa3

Rの値ががゼロであれば、いくら電流が流れても、負荷端に電圧が生じませんから消費電力はゼロです。
また、Rの値が無限大であれば、負荷端に加わる電圧がいくらであっても、電流が流れないので消費電力はゼロです。
結論を先に言ってしまえば、Ro＝Rの場合に負荷Rで消費される電力が最大になります。
従って、Rの値を横軸にとって、Rにおける消費電力を縦軸にとれば、上に凸のグラフになることは間違いありません。縦軸、横軸を対数で表すか真数で表すかなどは本質的な問題ではありませんが、Ro＝Rの場合に負荷Rで消費される電力が最大になることが一目でわかるように工夫することがよさそうに思います。