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【电工根底】叠加原理

2017-05-11 13:36分类:机械维修 阅读:

 

任何一个支路中的电流,都能够当作是由电路中各个电源别离效果时,在此支路中所发作的电流的代数和。这便是叠加原理。

  当线性电路中只需一个独立源效果于电路时,电路中各有些的电压、电流的巨细与电源的巨细成正比即齐性原理。当电路中有多个独立源效果于电路时,电路的求解办法除了运用KCL、KVL 列方程求解外,还能够运用叠加原理进行求解。叠加原理的内容为: 当多个电源效果于电路时所发作的电压、电流照料等于每一个电源独自效果于电路所发作的照料的代数和。
运用叠加原理剖析电路的进程为: (1)首要把原电路分化成每个独立电源独自效果的电路。 (2)核算每个独立电源 独自效果于电路时所发作的照料重量。(3)将照料重量进行叠加得到彻底照料。
留神事项:(1)当每一个独立电源独自效果于电路时,要保存受控源,即受控源不能独自效果于电路。(2)只能用于电压、电流的叠加不能用于功率的叠 加。(3)进行叠加时,应取各照料重量的代数和。(4)当每一个独立源独自效果于电路时,其它独立源不效果,即电压源短路,保存内阻;电流源开路,保存内 电导。
1、叠加定理

  电路构造和参数如图1.19(a)所示,运用叠加原理求电路中的电压U(图中电阻的单位为欧姆)。


2、齐性原理与叠加原理

  如图1.20电路,已知当三个电源一同效果时,输出电压为Uab;当IS1和US1反向而US2不变时,输出电压为0.5Uab;当IS1 和US2反向而US1不变时,输出电压为0.3Uab。求当IS1反向,而US1、US2不变时,输出电压为正本的几倍?
剖析:依据线性原理,当US1独自效果于电路时发作的照料为K1US1,当US2独自效果时,发作的发作的照料为K2US2,当IS1独自效果时,发作的照料为K3IS1(其间K1、K2、K3为系数)。由叠加原理,一同效果时的照料为三者照料之和。
方程组及效果如右:
 
 三个电源一同效果时,依据线性原理和叠加原理:Uab=K1US1+K2US2+K3IS1
当IS1 和US1 反向而 US2不变时: 0.5Uab=-K1US1+K2US2-K3IS1
当IS1 和US2 反向而 US1不变时: 0.3Uab=K1US1-K2US2-K3IS1
当IS1 反向,而US1、US2不变时,设输出电压为正本Uab的x倍
则  xUab=K1US1+K2US2-K3IS1 
 解得: x=1.8
3、富含受控源的叠加定理

  电路构造及参数如图1.21(a)所示,其间U1为开路电压。求电压U2=?
  剖析:该电路中富含VCVS,运用叠加原理将原电路分化为两个独立源别离独自效果的电路,U2等于US1、US2别离独自效果于电路所发作的照料之和,即U2=U2(1)+U2(2),其等效电路如图(b)、(c)所示。需求留神的是:US1和US2独自效果时,电路中应保存受控电源,受控电源不能独自效果于电路。
 方程式及效果如下:


在(b)中求US1独自效果于电路发作的照料U2(1),因为U1(1)开路,则:  I(1)=-2U(1)/(2K+2K), U1(1)=1.2+2I(1)
 代入数据得:  I(1)= -0.3A,  U2(1)=-0.3*2 =-0.6V
在(c)中求US2独自效果于电路发作的照料U2(2):     I(2)=-4-2U(2)/(2K+2K), U1(2)=2I(2)
 代入数据得: I(1)=-0.5A,  U2(1)=4-0.5*2=3V
终究进行叠加:U2=U2(1)+U2(2)=-0.6+3=2.4V
4、叠加定理概括标题

  已知电路构造及参数如图1.22(a)所示(图中电阻的单位为欧姆)。求:图中电流源两头的电压US=?
  剖析:该电路中富含两个独立电源,应分为两个电路进行核算。(b)图为10V电压源独自效果而将电流源开路,(c)图为4A电流源独自效果而将电压源短路。别离核算出照料重量U3(1),U3(2), 再进行叠加即可。
 方程式及效果如下:

 在(b)图中:  I1(1)=I2(1)=10/(6+4)=1A,  U3(1)=-10I1(1)+4I2(1)=-6V
 在(c)图中:  I1(2)=[-4/(6+4)]*4=-1.6A, I2(2)=4+I1(2)=2.4A, U3(2)=-10+I1(2)+4I2(2)=25.6V
终究进行叠加:U3=U3(1)+U3(2)=19.6V

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