seegongsik
我的单词本
CR · 直流分析

叠加定理

学习把多个电源同时作用的线性电路,拆成每次只开一个电源的简单问题再相加。亲自确认各部分响应之和等于整体响应。

逐个打开电源并相加

开关两个电源,观察中间支路的电流。把每个电源单独开启时的电流相加,是否等于两个都开时的电流?

中间支路的电流 I
I = 1.5 A
I = 1.0 + 0.5 = 1.5 A
都开 · 和 = 整体 ·

因为线性所以可以相加

在线性电路中,输入加倍输出也恰好加倍,两个输入之和对应两个输出之和。正因这种比例性与可加性,多个电源也可以分别求解再相加。一旦混入二极管之类的非线性元件,该定理就失效。

只留一个电源,其余置零

要看一个电源的贡献,就把其他电源置零。把电压源置零是把两端短接,把电流源置零是把它断开。电源自身的内阻仍留在电路中。这里关掉V₂时其位置变为短路,于是显出V₁单独产生的电流。

把各部分响应连同符号相加

在同一支路、按同一参考方向求出每个电源单独产生的电流。然后连同方向(符号)相加,就得到整体电流。若某个电源在该支路反向推电流,则相当于相减。这里两个电源同向推动,于是1.0 A与0.5 A直接相加。

观察I = I1 + I2
整体是各部分响应之和。
选择I1 = ?
V₁单独时的电流。
填空I2 = ?
V₂单独时的电流。
自己来I = 1.0 + 0.5 = ?
把两部分相加得到整体。

回到第一屏

只开一个电源时支路流过1.0 A或0.5 A,两个都开时正好流过它们之和1.5 A。无需一次性求解两个电源——只要把每次只开一个电源的简单电路解两遍再相加即可。只要电路是线性的,复杂的多电源问题总能这样拆分。

叠加定理指出,线性电路中任意电流或电压都等于各独立电源单独产生的响应之。只保留一个电源、其余置零:电压源短路电流源开路,内阻保留。它只适用于满足比例性与可加性的线性电路。