什么是叠加定理:局限性及其应用

对于每一个电路，都有2021欧洲杯足球竞猜官方平台两个或额外的独立电源，如电流、电压或两个电源。检查这些2021欧洲杯足球竞猜官方平台电路,叠加定理广泛利用，主要用于各种频率的时域电路。例如，线性DC电路包括一个或多个独立电源;我们可以使用像网格分析和节点分析技术等方法获得电压和电流等电源。否则，我们可以采用“叠加定理”，其中包括每个供应结果的值为待决定的价值。这意味着定理假设电路中的每个电源独立地发现变量的速率，并且通过插入由每个来源的效果的变量来产生辅助变量。即使它的过程非常困难，但仍然可以应用于每个线性电路。

什么是叠加定理?

叠加定理是一类给出独立供给的方法2021欧洲杯足球竞猜官方平台电路比如电压和电流，它被认为是一个电源在一个时间。这个定理告诉我们，在一个由一个或多个电源组成的线性n/w中，通过电路中多个电源的电流是独立作用于电源时电流的代数计算。

该定理的应用仅涉及线性n/ws，也包括在交流和直流电路中，它有助于构建类似于“诺顿"以及"戴维南“等效电路。

例如，具有两个或更多个电源的电路，然后电路将基于叠加定理的陈述分离为多个电路。这里，分离电路可以使整个电路在更简单的方法中似乎非常简单。并且，通过在单个电路修改后的另一个时间合并分离电路，可以简单地发现节点电压等因素，电阻等电压，电流等。

叠加定理的分步表述方法

下面的分步方法是用叠加定理来发现电路在特定分割时的响应。

• 通过允许一个独立的电源以及除去网络中剩余的独立电源来计算电路中特定支路的响应。
• 对电路中所有的电压和电流源重复上述步骤。
• 当网络中有所有的电源时，为了得到特定电路中的总响应，需要包含所有的反应。

应用叠加定理的条件是什么?

要将此定理应用到网络中，必须满足以下条件

• 电路元件必须是线性的。例如，电流与施加在电路上的电阻电压成正比;对于电感器来说，磁链可以与电流成正比。
• 电路元件必须是双边的，这意味着电流在电压源的相反极性必须是相同的。
• 在这个网络中使用的组件是无源的，因为它们不放大或校正。这些元件是电阻，电感和电容。
• 活性成分不应该使用，因为它们很少是线性的，也从不是双边的。这些元件主要包括晶体管、电子管和半导体二极管。

叠加定理的例子

下面是叠加定理的基本电路图，它是叠加定理的最佳例子。利用这个电路，计算下一个电路通过电阻R的电流流量。

关闭二次电压源即V2，并计算以下电路中的电流I1。

我们知道欧姆定律V= IR

I1 = V1 / R

关闭一次电压源即V1，并计算以下电路中的电流I2。

I2 = - v2 / R

根据叠加定理，网络电流I = I1 + I2

我= V1 / R-V2 / R

如何使用叠加定理?

下面的步骤将告诉你如何应用叠加定理来解决问题。

• 在电路中取一个源
• 其余的独立电源必须通过短路来更换电压源，而通过开路来更换电流源来将其置零
• 离开独立的消息来源
• 作为第一步中首选的单一源的结果，计算流经所需支路的电流方向和大小。
• 对于每个源，重复从第一步到第四步的步骤，直到由于源单独作用而测量到所需的支路电流为止。
• 对于所需的分支，添加所有组件当前使用方向。对于交流电路，需要计算相量和。
• 测量电路中任何元件的电压也需要遵循同样的步骤。

叠加定理的问题

下面的电路展示了解决叠加定理问题的基本直流电路，这样我们就可以得到负载端子之间的电压。在下面的电路中，有两个独立的电源，即电流和电压。

最初，在上面的电路中，我们保持只有电压电源起作用，而其余的电源如电流随内阻改变。这样上面的电路就会变成开路，如下图所示。

考虑电压电源单独工作时负载端子VL1的电压，那么

VL1 =Vs (R3/(R3 + R1))

这里，Vs= 15, R3= 10, R2-= 15

请将上述数值代入上式

VL1 = Vs×R3 / (R3 + R2)

= 10 / (10 + 15)

15 (10/25)

= 6伏

只按住电流电源，用其内阻改变电压电源。这样电路就会发生短路，如下图所示。

当只有电流供电时，考虑负载端子的电压为“VL2”。然后

VL2= I x R

IL = 1 x R1/(R1+R2)

R1 = 15 RL= 25

= 1×15 /(15 +25)= 0.375安培

VL2 = 0.375×10 = 3.75伏

因此，我们知道叠加定理表明负载上的电压是VL1和VL2的量

VL = VL1 + VL2

6 + 3.75 = 9.75伏

叠加定理的先决条件

叠加定理简单地适用于每一个功率源在同一时间可以简化为串联或并联组合的电路。所以这不适用于检测不平衡电桥电路。只要基本方程是线性的，它就适用。
线性要求只是，它只适用于确定电压和电流。这个定理不适用于任何元件的电阻通过电流或电压变化的电路。

因此，电路包括气体放电或白炽灯等元件，否则压敏电阻器无法评估。该定理的另一个要求是，电路中使用的元件应该是双边的。

这个定理用于研究交流(交流)交流电流经常通过直流混合的半导体电路。因为交流电压和电流方程与直流电相似是线性的。所以这个定理被用来检验有直流电源的电路，然后是有交流电源的电路。这两种结果将结合起来，以说明两种来源的实际效果。

叠加定理的实验

叠加定理的实验可以这样做。下面对实验的一步一步进行讨论。

目的

用下面的电路实验验证叠加定理。这是一种分析方法，用于使用多个电源确定电路内的电流。

设备/所需的组件

这种电路的装置是电路板、连接线、毫安表、电阻器等。

实验理论

当电路包含两个或多个信号源时，可以简单地使用叠加定理。该定理主要用于缩短电路的计算时间。这个定理表明，在一个双边电路中，如果使用一些能源，如两个或以上，那么电流将在任何点存在，它是所有电流的总和。

流量将在每个源被单独考虑的点上，同时其他源将通过等效于其内部阻抗的阻抗改变。

线路图

过程

下面将逐级讨论本实验的步骤。

• 连接直流电力供应通过1和I1的端子，电压V1= 8V，同样地，在电压供应V2为10伏的端子上应用
• 测量流经所有支路的电流，它们是I1, I2和I3。
• 首先，将电压源V1 = 8V连接在1到I1的端子上，并将2到I2的端子短路，使V2 = 0V。
• 通过毫安表计算V1 = 8V和V2=10V的所有支路电流。这些电流用I1 '， I2 '和I3 '表示。
• 同样地连接V2 =10伏横跨2到I2端子以及短路端子1和I1, V1=0。在毫安表的帮助下计算两个电压的所有支路的电流，这些用I1 "， I2 "和I3 "表示。

为了验证叠加定理，

I1 = I1 ' + I1”

I2 = I2 ' + I2 '

I3 = I3 ' + I3”

测量电流的理论值，这些值必须与所测量的电流值相等。

观察表

当V1= 8V & V2=10V时，I1, I2, I3的值，当V1= 8V, V2=0时，I1 '， I2 ' & I3 '的值，当V1=0 & V2=10V时，I1 "， I2 " & I3 "的值。

V1 = 8 v V2 = 10 v	V1 = 8 v V2 = 0 v	V1 = 0 v V2 = 10 v
I1	I1的	I1”
I2	I2的	I2”
I3	I3的	I3”

结论

在上面的实验中，当剩余的电压源短路时，支路电流就是由于单独的电压源而产生的电流的代数和;这样，这个定理就得到了证明。

限制

叠加定理的局限性包括以下几点。

• 这个定理不适用于测量功率，但它可以测量电压和电流
• 它用于线性电路，但不用于非线性电路
• 当电路必须有一个以上的电源时，这个定理就适用了
• 对于不平衡电桥电路，它是不适用的
• 本定理不用于功率计算，因为可以基于线性地完成本定理的工作。因为功率方程是电流和电压的乘积，否则否则电压或电流平方，而不是线性。因此，不可实现通过电路内的元件利用的电力。
• 如果负载选项是可变的，否则负载电阻有规律地变化，那么需要实现每个电压或电流的源贡献&它们在负载电阻内的每个变换的总和。所以这是一个非常困难的过程来分析复杂的电路。
• 叠加定理不适用于幂计算，但它是根据线性原理工作的。因为幂方程不是线性的。因此，在一个电路中，利用这个定理的因子所使用的功率是不可能实现的。
• 如果负荷选择是可变的，则需要对负荷电阻的每次变换实现每次供电捐赠及其计算。因此，这是分析复合电路的一种非常困难的方法。

应用程序

的叠加定理的应用我们可以只使用线性电路，也可以使用有更多电源的电路。

从上述叠加定理的例子可以看出，该定理不能用于非线性电路，但适用于线性电路。一次只使用一个电源就可以检查电路

代数上的等效截面电流和电压包括发现它们在每一种电源的作用。为了消除除一种电源以外的所有电源，可以用电缆替代任何电源;恢复任何电流供应与中断。

因此，这就是一切叠加定理概述这表明，通过使用这个定理，每次我们可以只用一个电源来分析电路，相关的组件电流和电压，可以用代数方法相加来观察它们将在使用所有电源时有效地达到什么效果。为了消除所有的，只有一个电源的分析，然后改变任何电压源的电线和改变任何电流源通过开(断)。我有个问题要问你，什么是KVL?