疊加原理就是指在線性電路中有多個電源共同作用時,電路上任意一個支路上的電壓或電流都是各電源單獨作用下,在各支路上產生的電壓或電流的疊加(代數和)。
如何理解電路中的疊加原理(圖文教程)
1、電路的疊加原理說的就是一個電路的輸出是由各個源獨立作用時所產生的輸出的相加之和。這里的源可以是獨立源也可是受控源。本例以獨立源為例來說明疊加原理。比如下圖所示的電路。
2、電路可以認為由兩個獨立源,一個電壓源V,一個電流源I
3、當電壓源V作用時,則電流源I不起作用,若電流源不起作用時,可以認為電流源是開路狀態的,即如下圖所示
4、所以電壓源單獨作用時的電路圖如下圖所示
5、所以電壓源單獨作用時得到的輸出電壓為下圖所示,其實就是兩個電阻的分壓
6、當電流源作用時,而電壓源不起作用時,則電壓源是短路的,如下圖所示
7、所以當電流源單獨作用時的電路圖如下圖所示
8、所以電流源單獨作用時得到的輸出電壓為下圖所示
9、所以總的輸出電壓是上述二者的疊加
線性電路疊加原理
1、線性性
【元件的線性性】當描述元件的特性方程為線性方程時,元件為線性元件,如線性電阻元件有u=Ri的特性時,元件為線性元件,如線性電阻元件有u=Ri的特性方程,線性受控源(CCVs)a2=r1°
【線性電路】除電源。》獨立電源外,電路中的其他元件均為線性元件,這種電路稱為線性電路。
【線性時不變電路】除獨立電源外,電路中其他元件均為線性元件,且是時不變元件,這種電路稱為線性時不變電路。
【電路的線性性】線性電路中,響應(電路中的任何電壓或電流)和激勵(獨立電壓源與獨立電流源)的關系為線性關系。線性關系體現為可加性和齊次性。
【齊次性】在僅有一個獨立電源激勵的線性電路中,若將激勵增大K倍,響應也相應增大K倍,如圖4-1-1所示,如果x激勵下的某個響應(電路中的任何電壓或電流)為y,則Kx激勵下的某個響應為ky。
【可加性】多個激勵共同作用引起的響應,等于每個激勵單獨作用所引|起的響應之和。如圖4-1-2所示,如果x1激勵下的某個響應為y1,x2激勵下的某個響應為y2,則x和x2共同激勵下的響應為y1+y2
2、疊加定理
【疊加定理】對于任意線性電路,由多個獨立電源共同作用所引起的響應等于這些獨立電源分別單獨作用時所引起的響應的代數和。疊加定理是線性電路的線性性質的體現。
引起的響應的代數和。疊加定理是線性電路的線性性質的體現。
【例4-1-1】應用疊加定理計算圖4-1-3(a)中電流動i1和電壓u2
解圖4-1-3(a)所示電路有一個獨立電壓源和一個獨立電流源,兩個電源共同作用下的響應可以由結點分析方程求得。
通過疊加定理分析。獨立電源分別單獨作用的電路如圖4-1-3(b)、(c)所示。電壓源u5單獨作用電路如圖
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