电路齐性定理和叠加定理
1.齐性定理
齐性定理:在只需一个鼓动效果的线性电路中,设任一照应为
,记作
,若将该鼓动乘以常数K,则对应的照应
也等于正本照应乘以同一常数, 即
。
图1 齐性定理示例
(1)
当电压源电压改为时,设回路电流为
,一样能够列得回路电流方程:
(2)
别的,如将式(1)各项乘以,方程仍建立,此刻得
(3)
方程(2)与(3)是两个系数一样的线性方程组,所以有
,
即回路电流等于正本的倍。电路中其它照应均可通过回路电流的线性组合而得,所以它们的量值也一样变为正本的
倍。
例题1:图示电路中电阻。(1)若使 I0 = 1A,求 US的值。(2)若 US = 66V,求各支路电流。
图2 例题1
解: (1)依据KVL、KCL及欧姆规矩,由已知电流顺次递推能够求出其它支路电流:
,
,
,
,
故所需电源电压为:
(2) 此刻恰当于将电压源乘以常数,依据齐性定理,各支路电流均变为正本量值的K倍,即
,
,
,
,
,
。
2.叠加定理
叠加定理:在线性电路中,由几个独立电源一同效果发作的照应等于各个独立电源独自效果时发作相应照应的代数叠加。
图3 叠加定理示例
解:图(a)电路:
图(b)电路:
图(c)电路:
将上面两个方程等号两头对应项相加,得
注:1、功率与独立电源的源电压和源电流不是线性联络,所以功率不能直接用叠加联络来核算。
2、线性直流电路的任一照应都是该电路中独立电源的线性组合,即
例题2: 图4(a)电路,用叠加定理核算电压U。
图4 例题2
解: (1)先使独立电流源独自效果,电压源用短路替代,得图(b),核算其间电压。运用电阻的串、并联等效及分流公式得
(2)再使独立电压源独自效果,电流源用开路替代,得图(c),核算其间电压。
(3)依据叠加定理得待求电压
例题3:图示电路,已知当时,电压
。求当
,其它条件不变时电压U的值。
图5 例题3
解:依据已知条件,将电压源分化成
。再运用叠加定理,将图(a)电源的效果状况分化成图(b)和图(c)。在图(b)中
,所以
;图(c)中,只需
独自效果,对其列回路电流法方程可得
解得
,
故题中所求电压
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