電路的協調操作模式，源和負載的匹配

本文的主題是電源和負載匹配條件下電網運行模式的一般說明。這些條件是什麼，何時以及為什麼需要它們？相應的模式（在功率方面）值得特別關注，但我們會考慮其他相關模式等。

在一般意義上，協調模式是這樣一種電路操作模式，此時該電源在其當前狀態下可以提供的最大功率被分配給連接到給定電源的負載。

這種模式發生的條件是負載電阻相等 源內阻 對於直流電路，或內部源阻抗等於交流電路的複負載阻抗。

可見，對於具有一定內阻限制的實際電源，確實隨著負載從零開始的電阻增加，其上釋放的功率首先非線性增加，然後在負載上釋放的功率峰值達到負載（對於給定源），並且隨著負載電阻的進一步增加，分配給它的功率非線性減小，接近於零。

這是因為源電流不僅與負載電阻 R 有關，還與源 r 的自阻有關：

以一種或另一種方式，為了匹配負載和源，只需在源的內阻和負載電路的電阻之間選擇這樣一個比率，使得所得系統準確地表現出特定任務所需的特性.出於這個原因，有幾種匹配負載和源的選項，讓我們誠實地記下主要選項：按電壓、按電流、按功率、按特性阻抗。

合適的負載和電壓源

為了獲得負載兩端的最大電壓，選擇其電阻遠大於電源的內阻。也就是說，在限制條件下，電源必須在負載下工作，但同時處於空閒模式，負載中的電壓將等於電源的電動勢。這種匹配特別用在電壓作為信息載體、信號載體的電子系統中，並且必須使該信號傳輸期間的損耗最小。

匹配負載和電流源

當需要獲得最大負載電流時，負載電阻選擇盡可能小，遠小於電源的內阻。也就是說，電源以短路模式工作，等於短路電流的電流流過負載。

該解決方案特別用於信號載體為電流的電子電路中。例如，高速光電二極管傳輸電流信號，然後將其轉換為所需的電壓電平。低輸入阻抗解決了 RC 雜散濾波器導致帶寬變窄的問題。

負荷源功率匹配（匹配方式）

在負載處，獲得電源可以提供的最大功率。負載電阻等於電源的內阻（阻抗）。該負載模式下的功率分配由以下公式確定：

通過特徵阻抗匹配負載和源

在長線理論和微波技術中，這是一種特別重要的巧合。特性阻抗匹配在傳輸線中產生最大行波因子，這在長線路上與傳統交流電路中的功率匹配相同。

當進行特性阻抗匹配時，負載的特性阻抗必須等於波源的內阻抗。波阻抗匹配在微波技術中無處不在。

順便說一下，在不久的將來，就替代能源而言，當 能量源 具有與傳統有很大不同的個性特徵，首先有必要通過製作與其特性與給定源相匹配的接收器來確保源和接收器的協調操作模式，然後才將接收到的信號轉換為負載可接受的形式的能量。