Dopasowanie odbiornika do źródła oznacza taki dobór rezystancji odbiornika, aby pobierał on ze źródła największą możliwą moc. Dla rzeczywistego źródła napięcia, które ma siłę elektromotoryczną E i rezystancję wewnętrzną Rw, warunek dopasowania jest prosty:
Warunek dopasowania
Rodb = Rw
czyli rezystancja odbiornika musi być równa rezystancji wewnętrznej źródła.
Moc odbiornika w stanie dopasowania
W stanie dopasowania całkowita rezystancja obwodu wynosi:
Rz = Rw + Rodb = 2Rw
Prąd w obwodzie:
I = E / (2Rw)
Moc pobierana przez odbiornik:
P = I² · Rodb
Po podstawieniu warunku Rodb = Rw otrzymuje się wzór skrócony:
Pmax = E² / (4Rw)
Przykład egzaminacyjny
Dane:
- E = 1,5 V
- Rw = 0,25 Ω
Obliczenie:
Pmax = E² / (4Rw)
Pmax = 1,5² / (4 · 0,25)
Pmax = 2,25 / 1 = 2,25 W
Odbiornik pobiera więc 2,25 W.
Ważne na egzaminie
W stanie dopasowania:
- Rodb = Rw,
- napięcie na odbiorniku jest równe połowie siły elektromotorycznej źródła,
- moc odbiornika jest maksymalna,
- sprawność wynosi tylko około 50%, bo taka sama moc wydziela się na rezystancji wewnętrznej źródła.