应用叠加原理分析线性电路的步骤与方法及注意事项

叠加原理是线性电路的一个重要定理，它反映了线性电路的一个基本性质：叠加性。叠加原理指出：

在由多个独立电源共同作用的线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各个独立电源分别单独作用时在该支路中产生的电流（或电压）的叠加（代数和）。

对不作用独立电源的处理办法是：恒压源予以短路，恒流源予以开路。叠加（求代数和）时以原电路的电流（或电压）的参考方向为准，若各个独立电源分别单独作用时的电流（或电压）的参考方向与原电路的电流（或电压）的参考方向一致则取正号，相反则取负号。

叠加原理的正确性毋容怀疑，其结论可用支路电流法及结点电压法导出，例如用结点电压法分析图3-18所示电路的结点电压Vab时，可知

其中分别是VS和IS的一次函数，Vab是二者的叠加。

下面通过例题说明应用叠加原理分析线性电路的步骤与方法以及注意之点。

例3-9 图3-19（a）所示电路中，有恒压源和恒流源同时作用。已知VS=9V，IS=6A，R1=6Ω，R2=4Ω，R3=3Ω。试用叠加原理求各支路中的电流。

图3-19　例3-9叠加原理应用举例(www.xing528.com)

解：（1）首先根据原电路画出各个独立电源单独作用的电路，并标出各电路中各支路电流（或电压）的参考方向。如图3-19（b）和（c），画电路图时要注意去源的方法，恒压源短路（VS=0），恒流源开路（IS=0）。

（2）按各电源单独作用时的电路图分别求出每条支路的电流（或电压）值。

由图（b）恒流源IS单独作用时

由图（c）恒压源VS单独作用时

（3）根据叠加原理叠加求出原电路中各支路电流（或电压）值。就是以原电路的电流（或电压）的参考方向为准，并以一致取正，相反取负的原则，求出各独立电源在支路中单作用时电流（或电压）的代数和。

叠加原理是分析线性电路的基础，应用叠加原理计算电路，实质上是希望把计算复杂电路的过程转换为计算若干简单电路的过程。一般来说，应用叠加原理计算电路时，工作量不见得少，甚至显得繁琐费时，但作为处理线性电路的一个普遍适用的规律，叠加原理是很值得重视的。

最后提醒注意，叠加原理只适用于线性电路中电流和电压的计算，不能用来计算功率。因为电功率与电流和电压是平方关系而非线性关系。