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楼主: 山东激光

漫谈:阻抗

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发表于 2010-4-3 08:13:43 | 显示全部楼层
有空我一定去看看您推荐的书,我简单从网上学习了一下,得到的结论是扬声器的阻抗概念和我们电工原理中的阻抗概念不是完全相同的,从这个意义上说,楼上是对的。这个道理和电机模型中的差不多。电机模型中有电阻+电感+反电势,其中前两者是固定的,而反电势则与电机转速有关。我们不在一个平台上说话,就出叉了。 不过有一点是肯定的,放大器做到零内阻是不可能的,如果能做到零内阻,那还要阻抗匹配干什么?因为零内阻意味着放大器成了一个理想电压源,要多大功率有多大功率。
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发表于 2010-4-3 20:01:10 | 显示全部楼层
原帖由 oldsheepf 于 2010-4-3 08:13 发表
有空我一定去看看您推荐的书,我简单从网上学习了一下,得到的结论是扬声器的阻抗概念和我们电工原理中的阻抗概念不是完全相同的,从这个意义上说,楼上是对的。这个道理和电机模型中的差不多。电机模型中有电阻+电感 ...


哈哈,难得您会去网上再学习,上次论坛上有个帖子说的是舌簧喇叭调整间距会改变电感。
我怎么说人家都不相信。

我的看法就是电感基本不变,变的是反电动势,导致阻抗变大,用电感表测量表现为电感变大,其实电感基本上是没有变化的。
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发表于 2010-4-3 20:53:42 | 显示全部楼层
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          1  阻抗匹配状态简単地说就是R=r的传输状态.R定义为负载等效阻抭的总和,r定义为电源或信号源等效阻抗的总和,如果考虑传输线因素的话我觉得可以把它等效归为R或r的任何一方都可以.但实际意义不同.
                 2   从全电路欧姆定律可得:当电源电压U及电源内阻r一定时,负载R的取值等于r时,负载从该电源取得的电功率达到最大值.这就最基夲回答了为啥要阻抗匹配的意义,目的就是通过合理匹配来提高负载对电源或信号源的利用率.
                 3   阻抗匹配不仅仅用于信号系统中.所谓信号系统中的信号也好信号源也好完全是人为定义的,从这意义上说信号或信号源完全可以看成电源反之亦然.它们之差别仅仅参数的量级而已性质不变.我们完全可以把交流220伏50赫芝的供电源看成是具备一定输岀能力的正弦音频信号.又因为全电路欧姆定律没有规定交直流之分同时也没高低频之分.恰恰定律涵盖一切符合全电路欧姆定律法则范畴的电路.包括电路中要传输的交流、直流、高频、低频、传输线的感性、容性、线性、混合性、等等都可以根据各研究对象的相关理论及特性来应用等效原理进行定量变换.使之最终回归至基本定律来计算解决.
                 4    当给定具有一定内阻r的电源时,又要求负载R能得到该电源最大功率输出的支持,那么取值一定是R=r.此时该负载R在与电源r的匹配下,电源对负载输出能力达到最佳状态,负载对电源的利用率达到最佳状态.这就是阻抗匹配的目的及意义
         5     阻抗匹配研究的是根据具体电路要求怎样来相对提高负载对电源的利用率使负载得到效能的最大化.又由于传输线的存在所以不得不考虑对传输性的影响.因为它是参与匹配因子之一.所以匹配时也作为重要因素来考虑尤其是高频或至少能对传输产生影响的频率值.良好的阻抗匹配能使一个具有内阻的信号源或电源的功率通过传输线使配定的负载能获得源所能提供的最大电功率.而使线损耗的影响降低到最小.但决不为零.有此"对高频电路而言,阻抗匹配意味着功率全吸收"我觉得是不大可能的.否则网络中线间放大器无存在理有了.
               6     以理由为: 阻抗匹配将造成内阻功耗等于负载功耗"为此不能应用与供电系统"但我觉得全电路欧姆定律己足够证明阻抗匹配的确是电源与负载间能量传递的最佳状态.是否可以这样理解,我们把民用的220伏50赫正弦波电源看为有一定功率能力的信号源作为音频信号.另外再利用一电源变压器作为音频输出变压器使用.那么作为负载接入的扬声器是肯定要考虑阻抗匹配的.为什么呢?我想大家都知道.如该提法成立.那末音频变压器可视为供电系统变压器、扬声器可视为糸统下的负载即用电器.所以说供电糸统中并不是不要阻抗匹配或者说决不能阻抗匹配.当然R大于或远大于r的供配使用不是不可以.但对电源功率的利用率却不是最佳状态.表面上看内阻功耗远低于负载功耗,实质上是功率配置中存在了余量而己.而这富裕量处于一种满负荷工作等待状态.当一旦进入满负荷时那么R就等于r.而此时能达到的功率值也就等于该供电系统的最大供电能力.当一负载工作所需的功率设计决定后.接下来就是来配定电源功率.那么首先应该保证负载能正常工作的情况下.电源功率输出的能力要良好匹配于负载.那么功率值的供与需平衡是最隹状态选择.动态时适当考虑能适应负载的有限富裕量.又因为电源内阻大小是决定着能向负载提供功率输岀能力的重要因素.负载阻抗的大小决定着向电源取得电功率能力的重要因素.所以电源能输出的最大功率与负载能取得的最大功率是有r与R决定的.当二者同时达到最大值时也就是単位时间内电能的传输量达到最大.且都不存在过载.而此时R=r.    以下举二例子
              7       一辆十吨卡车配载十吨货物应该是合理的.如配载一吨或更少货物是不合理的.但有一种似乎合理的回答就是货物装了少更节油(能).如果真是这样可真的无奈了.
              同一重量的物体各有一孩儿和大人提起来,我想不会有人说大人更省力吧.
             8        本人并不专业,也不内行也无大论可谈.离专业内行还差得很远.因为这些与讨论的问题无关联,人人参与并不等于人人谈得正确或不正确.好象oldsheepf 朋友的表述有点太激动了.不知何故或发现了什么.应该不至于吧.
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发表于 2010-4-3 21:12:23 | 显示全部楼层
楼上前面4点认同,但供电系统不能搞阻抗匹配是定论,不是我发明。我也许言语重了点,但绝无藐视坛友的意思,不同意见可以争论,但定论我会尽量解释,因为我自己也没有更充分的理由推翻此定论。而三叶虫的帖子让我重新理解了扬声器的阻抗定义(说老实话我以前真没注意,又让我学了一招 ),但是楼上的许多观点我还是很难接受。
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发表于 2010-4-3 21:14:56 | 显示全部楼层
原帖由 三叶虫 于 2010-4-3 20:01 发表


哈哈,难得您会去网上再学习,上次论坛上有个帖子说的是舌簧喇叭调整间距会改变电感。
我怎么说人家都不相信。

我的看法就是电感基本不变,变的是反电动势,导致阻抗变大,用电感表测量表现为电感变大,其实 ...

仔细一想,道理就像我们分析射极跟随器的输入阻抗一样,学习了。
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发表于 2010-4-3 23:39:29 | 显示全部楼层
非专业人士,很多东西都看不懂啊。

不过有句话我认为不妥

“同一重量的物体各有一孩儿和大人提起来,我想不会有人说大人更省力吧.”

说实在的,我认为肯定是大人省力!

[ 本帖最后由 三叶虫 于 2010-4-3 23:41 编辑 ]
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发表于 2010-4-4 15:18:18 | 显示全部楼层
回复 oldsheepf 朋友
         我确实不知还有该定论及定论的真正理由是啥,出处在那里,我想了解一下.我猜想会不会这定论的理由就是你的论点.就是"阻抗匹配时内阻上消耗的功率等于负载上消的功率,也就是:当负载消耗1千瓦时内阻上也消耗1千瓦.电路虽匹配了但从能耗上看似乎是有用消耗与无用消耗比为1比1,实在不合理(这也是你所谓关子所在).所以你的表述为"供电系统中是绝不能搞阻抗匹配的.给人感觉是人为的不搞匹配.
               而我的观点是"供电系统是由于客观的技术因素和配电网的复杂性,用户负载的不可控性而造成了,难以进行有效的阻抭匹配输电.只能是一种被动接受失配输送的现实,并非主观所为.所以我强调的是电源或信号源中的电能通过传翰线至负载时还是要遵循阻抗匹配原则的,只有这样才能使传输过程中消耗最小,效率最高,因为此时负载从电源或信号源中得到的电功率最大.
               当电源或信号源确定后,如要使其电能以最大的功率通过传输线传达至负载.那么这个负载R的选定就是一个阻抭匹配过程.当这个R的取值与电源或信号源最佳匹配时.我们可测定到电源端或信号源端的电压和回路电流都达到最大值,同时负载R的端电压和回路中的电流也都达到最大值.那么电源或信号源上所呈现的电功率应为Pout  = I×U源(电源或信号源) , 此时负载上所呈现的电功率应为Pin= I×UR(UR为负载上的端电压).现在很明显,当Pout=Pin时,传输效率最高(这种匹配状态是任何能量传递的电路中我们所追求的).以上算式中没有把传输线考虙进去是为了说明方便.当然传输线损耗永远不为零所以一般Pout ≈ Pin. 关于电路传输线巳经说过可归入r或R.道理是一样的.
                    你所谓内阻上所消耗的1KW就是我算式中的Pout,你所谓负载上所消耗的1kw就是我算式中的Pin.
                    为此你把电源向负载提供的输出功率当成无用功率来看了,而且又与负载上所消耗的有用功率相等.好象问题很严重,浪费很厉害.由此使你产生了"供电系统中绝不能搞阻抭匹配的,"说法.且用所谓"关子"作为理由.但实际又是怎样呢?电源明明输出1kw电功率,负载也得到1kw电功率.你却做了简单相加.误以为在阻抗匹配下的供电将为造成负载功率得益率只有电源输出功率的一半.
                  还有你的论点本来就自相矛盾.以下请看:"你的意思是供电系统如果在阻抗匹配的情况下.将造成负载上消耗1kw,同时内阻上也消耗1kw.假设该看法成立.那么我想问你这一共输出的2kw出处在何方?.我想出处肯定是该电源吧.即然说电源输出了2kw的功率.而负载却只得到1kw.说明了啥问题?只有二种情况,一种是电路有问题(阻抭没匹配),一种可能思考有偏差. 理由是在阻抗匹配的状态下应该是  Pout=Pin 或 Pout ≈ Pin.  并且源端和负载端的端电压及工作电流都达到最大值.  现在来看你所表达的电路状况, 显然不是在阻抗匹配状态.然而你的论点我也没找到其它的技术支撑点.唯一想知道的就是你所说的"定论"的理由.定论又是怎么表述的.是否跟你的表迖有技术上的关联或支持.否则你的论点没法成立.因为你唯一的技术理由所表述的电路工作状态本来就不是阻抗匹配状态.只不过你误以为该电路状态是处在阻抗匹配状态.
                     我们分柝的只不过是最小系统.必过大系统的道理是完全一样的.
            因此我认为供电系统是由于种种原因,供电网络、用电调度及终端情况的不可控性的存在所以无法进行有效的阻抗匹配.实出无奈.但随机情况下很有可能在某一时刻的供电状态下会匹配的很好.可惜不可控.
                      如对一般相对独立的电器中的负载或多元电路及一些电子产品电路中的电源部分,包括一次源二次源它都有相对固定的负载,创造了实现阻抗匹配达到对电源有较高的利用率的可能性.为此一些外置电源都称为电源适配器.利用阻抗的匹配来实现功率的匹配.绝对不会大牛拉小车.达到最节约电源体硬件资源的情况下能达到最大功率的输出.
                  实质上画一画、搭一搭、测一测匹配与不匹配时的电路情况(最小系统足够)就相当明了了.
                       oldsheepf 朋友我知道实际上你对阻抗匹配意义、目的、原理都了解的,怎么会...................

[ 本帖最后由 EOKOK 于 2010-4-4 18:27 编辑 ]
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发表于 2010-4-4 20:35:31 | 显示全部楼层
“内阻上所消耗的1KW就是我算式中的Pout”?恐怕你连什么是电源内阻都没弄清楚,才会有这样的理解,后面还有一些不值一驳的观点,比如“还有你的论点本来就自相矛盾.以下请看:"你的意思是供电系统如果在阻抗匹配的情况下.将造成负载上消耗1kw,同时内阻上也消耗1kw.假设该看法成立.那么我想问你这一共输出的2kw出处在何方?.我想出处肯定是该电源吧.即然说电源输出了2kw的功率.而负载却只得到1kw.说明了啥问题?”。我想凡懂点电工理论的人都知道问题出在什么地方。算了,都算我错,说实在的,我连您的大作都没有耐心看完。休战,不再回你的贴了。

[ 本帖最后由 oldsheepf 于 2010-4-4 20:43 编辑 ]
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发表于 2010-4-5 12:13:43 | 显示全部楼层
原帖由 oldsheepf 于 2010-4-4 20:35 发表
“内阻上所消耗的1KW就是我算式中的Pout”?恐怕你连什么是电源内阻都没弄清楚,才会有这样的理解,后面还有一些不值一驳的观点,比如“还有你的论点本来就自相矛盾.以下请看:"你的意思是供电系统如果在阻抗匹配的情 ...

                   刚刚还同意我的1~4点.怎么你又判断我连内阻都没弄清楚.应该我在1~4中有这内容的..你没有耐心看完我的贴不知道为何故总觉得你很自信.反正你的反应和表态又激动了.把这当成打仗了.那我这笨蛋就叫你一声老师你消消气吧!我错了!其实谁对谁错都可以有各自判断..这种基础题无论说的谁对谁错也升不了级也降不了级.别太当真了.我希望老师你是对的.同时也尊重你老师的选择不再对话.就让别人去判断.

[ 本帖最后由 EOKOK 于 2010-4-5 12:32 编辑 ]
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发表于 2010-4-5 18:36:48 | 显示全部楼层
"供电系统(包括电源与负载的配置)是不是也要追循阻抗匹配供电方式.且是今后努力发展的方向".本人持肯定的态度.

而另一种观点认为"供电系统是绝不能搞阻抗匹配的"

感兴趣的朋友可到"百度"搜一搜.提供你的内容为:输电与阻抗匹配、供电与阻抗匹配、供电系统与阻抗匹配、变压器输电的阻抗匹配、看一看啥结果.     再搜一捜:    "供电系统是绝不能搞阻抗匹配的"啥结果

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发表于 2010-4-5 21:26:14 | 显示全部楼层
本来我不想再回您的贴了,主要是我没有时间看您的长篇大论,但对您自称笨蛋有点受不了,当然我在这个领域其实并不是真正的专家,不过电工理论是比较熟悉的。既然谁也说服不了谁,那么我们各自保持自己的观点,看看是否有坛友有别的高见,也许真正的专家在笑话你我中的某一位或两者呢。
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发表于 2010-4-7 12:19:34 | 显示全部楼层
本人认为论坛是学习交流的平台又有别于真实的学校.首先把自已当成学生是自已应保持的心态.在论述中有各种知识理解上的碰撞这是学习的过程,实属正常.没理由在乎人家对自己的评判或作出的反应.因为这个不是求知的目的.就算谁对了那也不是你的发明.只不过是对先人理论的正确理解消化而巳.从而更加固巩认识,同时也共同提高了别人.这才是论坛交流所在的意义和目的.也是真正来论坛求知的目的.至于人家怎么看自已是人家的事自已无法掌控.你不要抱有任何预想或更高的期待.如果真正把自已当成求知者是学生,那么人家怎样看你甚至笑你就都无所谓了.否则会浮躁、急躁.在知识的海洋里自已永远是学生.还差得很远.很不熟悉.因此提高、求实、是永恒的主题.我愿意一直当学生.这样会学得很轻松.学习可以是笨鸟先飞.论坛不是赛场.、秀场.否则就找错地方了................

[ 本帖最后由 EOKOK 于 2010-4-7 12:24 编辑 ]
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发表于 2010-4-7 21:06:16 | 显示全部楼层
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发表于 2010-4-12 22:08:48 | 显示全部楼层
未有太多时间去拜读各篇冗长的文章,更未去深入分析谁的观点的对与错。
不过觉得oldsheepf的文笔不错,能够将观点明明白白地准确表达出来。

[ 本帖最后由 路遥 于 2010-4-12 22:23 编辑 ]
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发表于 2010-4-14 17:47:52 | 显示全部楼层
我们玩矿机的,也不必探讨高深的理论问题,只是为了满足自己的爱好,哪位楼主能介绍一下具体的高阻抗耳机的做法,自己做一个。最好图文并茂,有详细的数据。谢谢了!!!
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