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疊加原理
圖片來自優酷

疊加定理是線性電路的基本特性,應用疊加定理可以將一個具有多電源的複雜網絡等效變換為若干個單電源或數個電源的簡單網絡。

闡述

疊加定理可表述為:在線性電路中,任一支路的電壓電流,都是各個獨立源單獨作用下,在該支路中產生的電壓與電流的代數之和。疊加定理可以看成是電路中每一個獨立電源單獨作用於電路時,其它理想電流源當做斷路,其它理想電壓源當做通路。各個電源作用效果的疊加,就為該電路的實際狀態。

為了確定每個獨立源的作用,所有的其他電源的必須「關閉」(置零):

1.在所有其他獨立電壓源處用短路代替(從而消除電勢差,即令V=0,理想電壓源的內部阻抗為零(短路))。

⒉在所有其他獨立電流源處用開路代替(從而消除電流,即令l =0,理想的電流源的內部阻抗為無窮大(開路))。

依次對每個電源進行以上步驟,然後將所得的響應相加以確定電路的真實操作。所得到的電路操作是不同電壓源和電流源的疊加。

疊加定理主要包含以下部分:

一.定義

線性電路在多個電源共同作用時,任一支路的電流或電壓,都是各個電源單獨作用時電流或電壓的代數和

二.步驟

應用疊加原理解題的一般步驟:

1.分解電路:n個分電路,每個電路中某個獨立電源單獨作用,其他電源不作用。不作用電源的處理:恆壓源短路,恆流源開路,內阻保留不變

2.求分解電路中的分量(注意分量的標註)

3.各分量的疊加:根據分解電路中各分量與原變量參考方向的關係,將各分量代數和相加。分量與原變量參考方向一致取正,相反取負,所以在分解電路時一定標好參考方向,且儘量與原變量方向保持一致

三.注意

1.疊加定理只適用於線性電路

2.疊加時只將電源分別考慮,電路的結構和參數不變。暫時不予考慮的恆壓源應予以短路,即令E=0;暫時不予考慮的恆流源應予以開路,即令 Is=0。

3.解題時要標明各支路電流、電壓的參考方向。原電路中各電壓、電流的最後結果是各分電壓、分電流的代數和。

4.疊加原理只能用於電壓或電流的計算,即線性運算不能用來求功率(非線性)。

5.運用疊加定理時也可以把電源分組求解,每個分電路的電源個數可能不止一個。

疊加定理的用法

疊加定理是線性電路的基本特性,應用疊加定理可以將一個具有多電源的複雜網絡等效變換為若干個單電源或數個電源的簡單網絡,疊加定理可表述為:在線性電路中,任一支路的電壓與電流,都是各個獨立源單獨作用下,在該支路中產生的電壓與電流的代數之和。

用法:看成是電路中每一個獨立電源單獨作用於電路時,其它理想電流源當做斷路,其它理想電壓源當做通路。各個電源作用效果的疊加,就為該電路的實際狀態。

使用疊加定理時要注意以下幾點:

1、疊加定理適用於線性電路,不適用於非線性電路

2、疊加的各分電路中,不作用的電源置零.電路中的所有線性元件(包括電阻、電感和電容)都不予更動,受控源則保留在各分電路中;

3、疊加時各分電路的電壓和電流的參考方向可以取與原電路中的相同.取和時,應該注意各分量前的「+」「-」號; 疊加定理與基爾霍夫定律的實驗報告

4、原電路的功率不等於按各分電路計算所得功率的疊加.因為功率與電壓或電流是平方關係,而不是線性關係.5、電壓源不作用時短路,電流源不作用時斷路.

視頻

電工電子技術_疊加定理

[1]

參考文獻