為由多個(gè)電源驅(qū)動(dòng)的負(fù)載提供電力
當(dāng)負(fù)載由多個(gè)源同時(shí)驅(qū)動(dòng)且每個(gè)源具有其自己的頻率時(shí),來(lái)自這些源的各個(gè)負(fù)載功率傳輸是彼此獨(dú)立的。無(wú)論這些電源中的任何一個(gè)自行向負(fù)載提供什么功率,該功率傳輸都不會(huì)受到其他電源存在或不存在的影響。
想象一下串聯(lián)連接的一堆電壓源并饋入某個(gè)負(fù)載電阻 R。它可能類(lèi)似于圖 1。
當(dāng)然,我們可以有更多的來(lái)源,比如四個(gè)、五個(gè)或更多,但三個(gè)是一個(gè)很好且方便的數(shù)字。為了便于討論,我們可以有意義地將這三個(gè)堆棧的電壓稱(chēng)為“三元組”。我們進(jìn)一步說(shuō),我們的三元組每個(gè)源都以不同的頻率提供電壓。直流電源的頻率當(dāng)然為零。
傳遞到 R 的瞬時(shí)功率是堆棧頂部的瞬時(shí)電壓的平方,然后除以 R?,F(xiàn)在不關(guān)心 R 的值,因此我們只查看堆棧頂部電壓,即我們的三元組。
當(dāng)我們對(duì)三元組表達(dá)式求平方時(shí),我們得到圖 2中以下代數(shù)的幾個(gè)分量。
圖 2對(duì)三元組表達(dá)式進(jìn)行平方以獲得傳遞至 R 的瞬時(shí)功率。
正如對(duì)該代數(shù)進(jìn)行雙重檢查以證明相等性一樣,通過(guò)故意選擇不同的頻率 W1 和 W2,我們可以以圖形方式繪制三元組平方,然后繪制導(dǎo)出項(xiàng)的總和,如圖3所示。我們看到它們確實(shí)是相同的。
圖 3三元組平方的圖形檢查,通過(guò)選擇不同的頻率(W1 和 W2),我們可以以圖形方式繪制三元組的平方并繪制導(dǎo)出項(xiàng)的總和。由此,我們可以直觀地確認(rèn)它們是相同的。
回到代數(shù),上面顯示了三元組平方的結(jié)果。行的值永遠(yuǎn)不會(huì)是負(fù)數(shù),只有正數(shù),但第二行和第三行的值會(huì)從正值到負(fù)值,從正值到負(fù)值,等等來(lái)回?cái)[動(dòng)。
傳遞到 R 的能量是功率隨時(shí)間的積分。行的積分為正,這意味著 R 確實(shí)從行的項(xiàng)接收能量,但第二行和第三行的積分均為零。隨著時(shí)間的推移,第二條線和第三條線的正向波動(dòng)給予,而第二條線和第三條線的負(fù)向波動(dòng)消除。因此,這兩條線的積分為零,這意味著這兩條線不向負(fù)載傳送能量,并且沒(méi)有能量傳送意味著沒(méi)有功率傳送。
只有行的項(xiàng)向 R 提供功率,該功率如圖 4所示。
圖 4向 R 傳輸功率。如圖所示,只有行的項(xiàng)向 R 傳輸功率。
所有這一切的結(jié)果是,我們的三元組的每個(gè)電壓源向 R 提供的功率與它單獨(dú)連接到 R 時(shí)提供的功率一樣多。每個(gè)源提供的功率與其他每個(gè)源的存在或不存在無(wú)關(guān)。