临沂南翔电工培训学校【官网】
电工技术

直流电路——叠加原理

Author: Date:2012-6-29 16:17:58

解含有几个电影的复杂电路时,可将其分解为几个简单电路来研究,然后将计算结果叠加,求得原电力的实际电流、电压称为叠加定理。

由线性元件所组成的电路,称为线性电路。叠加定理是线性电路的一个重要定理,应用这一定理,常常使线性电路的分析变得十分方便。

叠加定理指出:在线性电路中,当有多个电源作用时,任一支路电流或电压,可看作由各个电源单独作用时在该支路中产生的电流或电压的代数和。当某一电源单独作用时,其它不作用的电源应置为零(电压源电压为零,电流源电流为零),即电压源用短路代替,电流源用开路代替。

例2.6如图2.11(a)所示电路,试用叠加定理计算电流I

解:

(1)计算电压源US1单独作用于电路时产生的电流,如图2.11(b)所示。

(2)计算电压源US2单独作用于电路时产生的电流,如图2.11(c)所示。

(3)由叠加定理,计算电压源US1US2共同作用于电路时产生的电流I

 

例2.7如图2.12(a)所示电路,试用叠加定理计算电压U

解:

(1)计算12V电压源单独作用于电路时产生的电压,如图2.12(b)所示。

(2)计算3A电流源单独作用于电路时产生的电压,如图2.12(c)所示。

(3)由叠加定理,计算12V电压源、3A电流源共同作用于电路时产生的电压U

 

例2.8如图2.13(a)所示电路,求电压Uab、电流I和6Ω电阻的功率P

解:

(1)计算3A电流源单独作用于电路产生的电压Uab、电流I,如图2.13(b)所示。

(2)计算2A电流源、6V电压源及12V电压源共同作用于电路产生的电压Uab、电流I,如图2.13(c)所示。

(3)由叠加定理,计算3A、2A电流源,6V、12V电压源共同作用于电路产生的电压Uab、电流I

(4)计算6Ω电阻的功率。

 

由上面的例子,可归纳用叠加定理分析电路的一般步骤:

(1)将复杂电路分解为含有一个(或几个)独立源单独(或共同)作用的分解电路。

(2)分析各分解电路,分别求得各电流或电压分量。

(3)叠加得最后结果。

用叠加定理分析电路时,应注意以下几点:

(1)叠加定理仅适用于线性电路,不适用于非线性电路;仅适用于电压、电流的计算,不适用于功率的计算。

(2)当某一独立源单独作用时,其它独立源的参数都应置为零,即电压源代之以短路,电流源代之以开路。

(3)应用叠加定理求电压、电流时,应特别注意各分量的符号。若分量的参考方向与原电路中的参考方向一致,则该分量取正号;反之取负号。

(4)叠加的方式是任意的,可以一次使一个独立源单独作用,也可以一次使几个独立源同时作用,方式的选择取决于对分析计算问题的简便与否。