任務六 認識疊加定律
知識講解 疊加定律
在線性電路中,任一處的電壓(電流)響應,恒等于各個獨立電源單獨作用時在該處產生響應的疊加。
疊加定律如圖261所示。
單電源作用時,其他電源去掉(置零),電壓源應視其短路,電流源應視其開路。使

圖261 疊加定律
用疊加定理時,應注意以下幾點:
(1)該定理只用于線性電路。(2)功率不可疊加。
(3)不作用電源的處理方法:電壓源短路(US=0);電流源開路(IS=0)。
(4)疊加時,應注意電源單獨作用時電路各處電壓、電流的參考方向與各電源共同作用時的參考方向是否一致。
(5)該定理包含“加性”和“齊性”兩重含義。所謂“齊性”是指某一獨立電源擴大或縮小K倍時,該電源單獨作用所產生的響應分量亦擴大或縮小K倍。
(6)疊加時只對獨立電源產生的響應疊加,受控源在每個獨立電源單獨作用時都應在相應的電路中保留,即應用疊加定理時,受控源要與負載一樣看待。
【例261】如圖262所示電路,用疊加原理計算電流I。


圖262[例261]
圖263[例261]電路圖等效圖
電路圖
解:根據疊加原理,電路中多個電源的作用,可以等效為每個電源單獨作用,則圖262所示的電路可以等效為8V的電壓源和10A電流源的共同作用,如圖2 6 3所示。
8V電壓源作用時,可以解得
I′=4+84=1(A)
10A電流源作用時,可以解得
I″=-10×4+44=-5(A)
根據疊加原理有
I=I′+I″=-4(A)

技能訓練 驗證疊加定律
訓練目的:驗證線性電路疊加原理的正確性,從而加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。
訓練內容:
(1)在面包板上按圖264所示連接好電路圖,取E1=+12V,E2=+6V。電路
中開關可以用導線連接與斷開進行處理。

圖264 疊加原理的驗證
(2)令電源E1單獨作用時(將開關S1投向E1側,開關S2投向導線2側),用直流數字電壓表和毫安表(接電流插頭)測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓,數據記錄
于表261中。
表261
線性電路疊加原理的驗證

(3)令電源E2單獨作用時(將開關S1投向導線1側,開關S2投向E2側),重復實驗步驟2的測量和記錄。
(4)令E1和E2共同作用時(開關S1和S2分別投向E1和E2側),重復上述的測量和記錄。
