最大功率傳輸定理

想像一個有固定內阻的電源，而你能選擇掛在它上面的負載電阻。把負載做得很小，它兩端幾乎沒有電壓，所以落在那裡的功率很少；把負載做得很大，幾乎沒有電流流動，所以落在那裡的功率又很少。在這兩者之間某處有個甜蜜點能把最多功率送到負載，而最大功率傳輸定理告訴你它確切在哪裡。

答案漂亮地簡單：當負載電阻等於電源的內阻（戴維寧電阻）時，負載得到最大功率。它們匹配了。對一個以 Vth 與內阻 Rth 表示的電源，設負載 Rload = Rth。例如 10 V 戴維寧電源、內阻 50 歐姆，供給匹配的 50 歐姆負載，負載上有 5 V，送出 P = V^2/R = 5^2/50 = 0.5 W，這是它能給的最大值。任何其他負載值，較大或較小，送出的都更少。

現在是誠實且關鍵的但書。在匹配點，負載與內阻消耗相同的功率，所以效率只有 50%，電源產生的東西有一半在電源內部變成熱浪費掉了。當目標是從一個微弱電源榨出最多訊號時（如收音機接收、天線、音訊線路級），這沒問題，這也是阻抗匹配在那裡重要的原因。但對於傳輸大功率，這恰恰是錯誤的目標：電源供應器或市電系統會刻意讓源阻抗遠小於負載，犧牲最大功率匹配以換取高效率。