电路叠加原理详解
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电路叠加原理是指对于一个线性系统,一个含多个独立源的双边线性电路的任何支路的响应(电压或电流),等于每个独立源单独作用时的响应的代数和,此时所有其他独立源被替换成他们各自的阻抗。
为了确定每个独立源的作用,所有的其他电源的必须“关闭”(置零):
在所有其他独立电压源处用短路代替(从而消除电势差,即令V = 0;理想电压源的内部阻抗为零(短路))。
在所有其他独立电流源处用开路代替(从而消除电流,即令I = 0;理想的电流源的内部阻抗为无穷大(开路))。
依次对每个电源进行以上步骤,然后将所得的响应相加以确定电路的真实操作。
所得到的电路操作是不同电压源和电流源的叠加。
电路叠加原理在电路分析中非常重要。它可以用来将任何电路转换为诺顿等效电路或戴维南等效电路。
该定理适用于由独立源、受控源、无源器件(电阻器、电感、电容)和变压器组成的线性网络(时变或静态)。
应该注意的另一点是,叠加仅适用于电压和电流,而不适用于电功率。
换句话说,其他每个电源单独作用的功率之和并不是真正消耗的功率。
要计算电功率,我们应该先用电路叠加原理得到各线性元件的电压和电流,然后计算出倍增的电压和电流的总和。
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