任务六 认识叠加定律

知识讲解 叠加定律

在线性电路中，任一处的电压（电流）响应，恒等于各个独立电源单独作用时在该处产生响应的叠加。

叠加定律如图261所示。

单电源作用时，其他电源去掉（置零），电压源应视其短路，电流源应视其开路。使

图261 叠加定律

用叠加定理时，应注意以下几点：

（1）该定理只用于线性电路。（2）功率不可叠加。

（3）不作用电源的处理方法：电压源短路（U_S=0）；电流源开路（I_S=0）。

（4）叠加时，应注意电源单独作用时电路各处电压、电流的参考方向与各电源共同作用时的参考方向是否一致。

（5）该定理包含“加性”和“齐性”两重含义。所谓“齐性”是指某一独立电源扩大或缩小K倍时，该电源单独作用所产生的响应分量亦扩大或缩小K倍。

（6）叠加时只对独立电源产生的响应叠加，受控源在每个独立电源单独作用时都应在相应的电路中保留，即应用叠加定理时，受控源要与负载一样看待。

【例261】如图262所示电路，用叠加原理计算电流I。

图262[例261]

图263[例261]电路图等效图

电路图

解：根据叠加原理，电路中多个电源的作用，可以等效为每个电源单独作用，则图262所示的电路可以等效为8V的电压源和10A电流源的共同作用，如图2 6 3所示。

8V电压源作用时，可以解得

I′=4+84=1（A）

10A电流源作用时，可以解得

I″=-10×4+44=-5（A）

根据叠加原理有

I=I′+I″=-4（A）

技能训练 验证叠加定律

训练目的：验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

训练内容：

（1）在面包板上按图264所示连接好电路图，取E₁=+12V，E₂=+6V。电路

中开关可以用导线连接与断开进行处理。

图264 叠加原理的验证

（2）令电源E₁单独作用时（将开关S₁投向E₁侧，开关S₂投向导线2侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记录

于表261中。

表261

线性电路叠加原理的验证

（3）令电源E₂单独作用时（将开关S₁投向导线1侧，开关S₂投向E₂侧），重复实验步骤2的测量和记录。

（4）令E₁和E₂共同作用时（开关S₁和S₂分别投向E₁和E₂侧），重复上述的测量和记录。