摘 要:疊加定理是在線(xiàn)性電路分析中常用的方法,電路中某處的響應(yīng)都是電路中各個(gè)獨(dú)立激勵(lì)單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的響應(yīng)。在實(shí)際的電路分析中,可以將每個(gè)激勵(lì)單獨(dú)作用一一分析,也可以將激勵(lì)分為幾組,按組計(jì)算后再疊加,有時(shí)可以簡(jiǎn)化計(jì)算。本文以實(shí)例予以說(shuō)明,為電路學(xué)習(xí)愛(ài)好者提供參考。
關(guān)鍵詞:疊加定理;線(xiàn)性電路;回路電流法;基爾霍夫定律
一、 引言
在電路分析中,常用的方法有支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法,這些分析方法針對(duì)不同的題目各有優(yōu)勢(shì),支路電流法適合于支路少的電路,網(wǎng)孔電流法適合于網(wǎng)孔少的電路,回路電流法適合于回路少的電路。疊加定理在解決問(wèn)題的時(shí)候又具有其獨(dú)特的特性。疊加定理適合于線(xiàn)性電路的分析,尤其在一個(gè)電路中含有多個(gè)激勵(lì),使用該方法可以提高解題效率。
二、 實(shí)例分析
求圖1電路中的電壓u的大小。
該題可以用支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法分析,也可以用電壓源和電流源直接的等效變換來(lái)求解,其解題過(guò)程相對(duì)繁瑣。在該題中用疊加定理來(lái)求解。
首先將電源分為兩組,3A電流源為一組,剩下3個(gè)電源為一組;這樣用兩組電源進(jìn)行疊加,分別畫(huà)出其單獨(dú)作用的電路圖如圖2和圖3所示:
如圖2所示,當(dāng)?shù)谝唤M電流源單獨(dú)作用時(shí),
u(1)=3×(2+1)=9 V (1)
如圖3所示,當(dāng)?shù)诙M電源作用時(shí),
u(2)=-(12+6)9×3+12-(-2×1)=8 V (2)
u=u(1)+u(2)
=9+8
=17 V (3)
該例采用的是疊加定理的方法來(lái)解題的,與支路電流法、網(wǎng)孔電流法和回路電流法相比,其方程的數(shù)量少,求解簡(jiǎn)單。同時(shí)可以看出,疊加方式是任意的,可以一次一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用,也可以一次幾個(gè)獨(dú)立源同時(shí)作用,取決于使電路分析方便,便于計(jì)算。
三、 結(jié)論
電路分析方法比較多,具體采用哪種方法要針對(duì)不同的題目。選擇合適的分析方法可以簡(jiǎn)化分析過(guò)程,減少計(jì)算量。在使用疊加定理的時(shí)候,要緊扣定義,用來(lái)疊加的電源一定是獨(dú)立源,受控源是不可以作為激勵(lì)來(lái)單獨(dú)疊加的。該例起到一個(gè)拋磚引玉的作用,供讀者在學(xué)習(xí)中參考。
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作者簡(jiǎn)介:
夏非,江西省南昌市,南昌工程學(xué)院。endprint