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电路分析:叠加原理解题步骤

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:对复杂电路的分析,不仅需要用到基尔霍夫定律,还需要用到其他定律、方法,其中最常用的就是戴维南定理及叠加原理。由于戴维南定理及叠加原理在学习该内容的时候往往不好理解,本任务通过仿真验证的方式边练边学,可以化繁为简,理解并掌握戴维南定理及叠加原理。下面通过例题来介绍利用叠加原理解题的步骤。用叠加原理求电路中各支路电流和负载两端的电压,如图1-77所示。

电路分析:叠加原理解题步骤

对复杂电路的分析,不仅需要用到基尔霍夫定律,还需要用到其他定律、方法,其中最常用的就是戴维南定理及叠加原理。由于戴维南定理及叠加原理在学习该内容的时候往往不好理解,本任务通过仿真验证的方式边练边学,可以化繁为简,理解并掌握戴维南定理及叠加原理。

叠加原理是线性电路分析的基本方法,它的内容是:在线性电路中,任一一支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和

应用叠加原理求复杂电路,可将电路等效变换成几个简单电路,然后将计算结果叠加,求得原来电路的电流、电压。在等效变换过程中,要保持电路中所有电阻不变(包括电源内阻),假定电路中只有一个电源起作用,而将其他电源做多余电源处理,多余电压源做短路处理,多余电流源做开路处理。

下面通过例题来介绍利用叠加原理解题的步骤。

【例1-29】 用叠加原理求电路中各支路电流和负载两端的电压,如图1-77所示。

图1-77 例1-29的电路图

解:(www.xing528.com)

(1)假定待求各支路的电流的参考方向如图1-77(a)所示,图中I1、I2、I3为待求路电流,UAB为待求负载电压。

(2)求E单独作用时的各支路电流I′1、I′2、I′3和负载电压U′AB,如图1-77(b)所示。

由于这时只有一个电动势作用,各电流的实际方向是容易判定的,可以利用简单电路的计算方法来计算。

(3)求E2单独作用时的各支路电流I1、I2、I3和负载电流UAB,这时电路如图1-77(c)所示,计算方法与上面相同,有

(4)将每一支路的电流或电压分别进行叠加。凡是与原电路中假定的电流(或电压)方向相同的为正,反之为负。这样,待求的各支路电流和负载电压分别为

计算结果与前面采用支路电流法完全一致。同时也可看出,这一方法虽然可行,但过程比较烦琐,因而在计算复杂电路时不常采用,还应该指出运用叠加原理只能计算电路中的电压或电流,而不能用于计算功率。因为功率与电流(或电压)之间的关系不是线性关系。

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