[회로이론] 최대 전력 전달(Maximum Power Transfer)

우리가 회로를 설계할때에는 부하에 최대 전력을 전달하여야 한다. RL은 부하(Load)의 저항입니다.

예를 들어서 설명한다면 FM radio를 설계해야한다고 가정합시다. 엔지니어의 목표는 이 FM radio 의 안테나에 연결된 출력에 최대 전력을 전달할 수 있도록 회로를 설계해야 합니다.

그러면 어떻게 해야 최대 전력을 전달할 수 있는가? 위 <그림1>에서 설계된 회로를 테브난 등가 회로로 대체하겠습니다.

위와 같은 회로가 있을때 부하에 발생하는 파워는 위의 전력식에 의해 P = I^2 * RL 이 됩니다. 이때의 i는 이며 위의 전력식에 대입한다면 위와 같은 식이 됩니다.

위 식에서 Vs와 Rt는 알고있는 값이며 RL은 미지수입니다. 그렇다면 RL이 몇일때 P가 최대인지 안다면 그것이 최대 전력 전달의 조건입니다.

P를 RL로 미분하여 제로 포인트를 찾는다면 RL = Rt일때 P가 최대인 것을 알 수 있습니다. 즉, 최대 전력 전달 조건은 RL = Rt 입니다.

이때 RL = Rt...