疊加原理和等效電源定理
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2、疊加原理和等效電源定理
疊加原理是分析線性電路時(shí)普遍適用的基本原理。使用疊加原理時(shí),要把原電路分成幾個(gè)分電路,先求出各分電路的電壓或電流,然后求代數(shù)和得出原電路的總電壓或總電流。方法要點(diǎn):首先標(biāo)定原電路各支路電流、電壓的參考方向;將電路分解為各理想電源單獨(dú)作用的分電路,標(biāo)出各分電路中電流(電壓)的參考方向;求解分電路中各支路電流(電壓);最后疊加求解出原電路的電流(電壓)響應(yīng)一求各分電路對(duì)應(yīng)支路電流(電壓)代數(shù)和,凡分電路電流(電壓)參考方向與原電路電流(電壓)參考方向一致者取正號(hào),反之取負(fù)號(hào),但保留分電流本身的符號(hào)。
圖1電路用疊加原理求解,由于原電路中有兩個(gè)獨(dú)立電源,所以可把原電路用2個(gè)簡(jiǎn)單電路疊加表示。
當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí),電壓源短接。如圖3所示電路。
當(dāng)然對(duì)圖2電路需要對(duì)3個(gè)分電路分別計(jì)算,然后再疊加。即當(dāng)獨(dú)立電源較多時(shí),這一方法就不可取了。一般疊加原理用于計(jì)算電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜但獨(dú)立電源不多的電路。
當(dāng)1個(gè)復(fù)雜電路只需求解其中1條支路的電流或電壓時(shí),那么用等效電源定理就比較方便。一般情況下,任何線性有源二端網(wǎng)絡(luò)可以用1個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的理想電壓源和內(nèi)阻Ro串聯(lián)的電源來(lái)等效代替,該定理就是戴維寧定理;或者等效成電流為I。的理想電流源和等效電阻Ro的并聯(lián)組合代替,即諾頓定理。
對(duì)圖2電路若只求R4支路電流。用戴維寧定理求解就比較方便。
[解]:其戴維寧等效電路如圖5,其中的等效電勢(shì)E等于把毗支路開路時(shí)的端口開路電壓,如圖6所示電路;
通過(guò)以上實(shí)例對(duì)比,給我們?cè)诜治鲭娮桦娐窌r(shí)的啟示有:電阻電路的分析和計(jì)算的最佳方法選擇應(yīng)根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)和要求來(lái)確定。在支路數(shù)不多且要求解各支路電流的電路可以選擇用支路電流法;在電路結(jié)點(diǎn)數(shù)少,但結(jié)點(diǎn)間聯(lián)接的支路較多的電路可以選擇結(jié)點(diǎn)電壓法;在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜但電路中獨(dú)立電源不多的電路分析求解時(shí)可以選擇疊加原理;等效電源定理是1種簡(jiǎn)單有效的方法,往往適用于只求一部分電路的電流或電壓。
評(píng)論
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