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叠加原理的表述和应用

2017-01-22 17:28:29 | 人围观 | 评论:

叠加原理是分析线性电路的一个重要定理。应用叠加原理来分析电路,可以把一个复杂的电路简化成几个简单的电路来处理。

一、叠加原理的表述<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

任何线性网络中,若含有多个独立电源。则网络中任一支电路中的响应电流(或电压)等于电路中各个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流(或电压)的代数和。叠加原理的正确性可用图(a)中支路电流 的结果来加以说明。

图(a)电路中有两个独立电源,其中一个为电流源<?XML:NAMESPACE PREFIX = V /> ,另一个为电压源,根据支路电流法列出两个独立方程

         

         

联立求解,可得:

               

   

而在图(b)和图(c)中,可求出:

         

         

         

可见,

          

          

这表明,支路电流 是由两部分合成的,第一部分是由电流源 单独作用时产生的 .

如图(b)所示;另一分量是由电压源 单独作用时产生的  ,如图(c)所示。同样,支路电流 也可看是由 合成的,由于图(c)中 的参考方向与图(a)中原有电流 的参考方向相反,故在进行叠加时,有

二、叠加原理应用

叠加原理应用时应注意以下几点:

叠加原理仅适用于线性电路中的电压、电流的叠加,在叠加时要注意各电压、电流的参考方向。

(2)从数学概念上说,叠加就是线性方程的可加性,因此叠加原理不适用于非线性电路。

(3)电路中的功率不能叠加,因为功率与电压或电流的平方有关,不具有线性关系。例如图2.6.1a)中电阻R1消耗的功率为

 

在叠加过程中,不能改变电路的结构。也就是说,对于暂不起作用的电源,其内阻应继续保留在电路内,因为这些内阻对作用着的电源来说仍是它们的负载。

当某电源暂不起作用时,是将该电源置零。对于电压源不起作用是将其两端短接;而对于电源是将两端开路。对于这一点我们切不能混淆。





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