电路教学课件 作者 王向军 电子课件-按主题组织 11第十一讲：叠加定理 替代定理.ppt

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1、第三章回顾1、支路法2、网孔法3、回路法4、节点电压法第4章电路定理4.1叠加定理和齐次定理补充：最大功率传输定理重点重点难点4.2替代定理4.3戴维南定理和诺顿定理*4.4特勒根定理和互易定理*4.5补偿定理*4.6对偶原理*4.7计算机辅助电路分析举例一、齐次定理在线性电路中，当全部激励(独立源)同时变为原来的K倍时，则电路中所有响应值也相应地变为原来的K倍。如果电路中只有一个激励时，激励将与响应成正比。4-1齐次定理和叠加原理IR1R1R1R2RL+–UsR2R2则求电流I。例2：RL=2R1=1R2=1Us=51V，设IL=

2、1A方法：用齐次性原理（单位电流法）UK=Us/UUL=KILRL线性电路中，所有激励都增大(或减小)同样的倍数，则电路中响应也增大(或减小)同样的倍数。IR1R1R1R2RL+–UsR2R2例2采用倒推法：设I'=1A则求电流IRL=2R1=1R2=1Us=51V，+–2V2A+–3V+–8V+–21V+–Us'=34V3A8A21A5A13AI'=1A解问题的提出：二、叠加定理R1R2uS+–isi2i1u1+–电路如左图，写出u1、i2的表达式。解：两个电源同时作用时R1R2is+–R1R2uS+–+–1、叠加定理内容：在

3、线性电路中，任一支路电流(或电压)都是电路中各个独立电源单独作用时，在该支路产生的电流(或电压)的叠加。**单独作用：一个电源作用，其余电源不作用（值为零）独立电源不作用（值为零）电压源(us=0)短路电流源(is=0)开路+–uSis2举例电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US，及R2上的功率P。解：由图(b)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US(b)(c)(a)+–ER3R2R1I

4、SI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US解：由图(c)(a)(b)(c)P=I2R2=1.25W功率能否叠加？求I1、I2。例3：电路参数如图所示，0.4UAB++-_Us20VR1R3R22A221IsABI1I2受控源如何处理？1）叠加定理只适用于线性电路。2）叠加只是对独立源而言的。而受控源要保留在电路内。（受控源的电压或电流不是电路的输入，不能单独作用。）3）叠加是代数量相加，当分量与总量的参考方向一致，取“+”号；与总量的参考方向相反，则取“–”号。独立电源不作用（值为零）电压源(u

5、s=0)短路电流源(is=0)开路+–uSis3、应用叠加定理时注意以下几点：4）功率不是激励的一次齐次函数，因此不能用每个独立电源作用时的功率叠加来求得总功率。但可用叠加定理求得总电压和总电流，然后求出功率。5）运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数可能不止一个。=+求I1、I2。例3：电路参数如图所示，0.4UAB++-_Us20VR1R3R22A221IsABI1I2Us(1)Us单独作用++--R1R2ABUD=0.4UAB'I1'I2'++-_Us20VR1R3R22A221IsABI1I2UD(２

6、)Is单独作用+-R1R2ABUD=0.4UAB''I1''I2''Is根据叠加定理UD=0.4UAB解得代入数据得：Us(1)Us单独作用++--R1R2ABUD=0.4UAB'I1'I2'节点电位法：(２)Is单独作用+-R1R2ABUD=0.4UAB''I1''I2''Is（3）最后结果：+-R1R2ABIsI2''I1''Us++--R1R2ABUD=0.4UABI1'I2'UD=0.4UAB''解:例3求电压Us。+–10V6I14A+–Us+–10I14(1)10V电压源单独作用：10V+–6I1'+–10I1'4+

7、–Us'+–U1'(2)4A电流源单独作用：6I1''4A+–Us''+–10I1''4+–U1"共同作用：Us=Us'+Us"=-6+25.6=19.6VUs'=-10I1'+U1'=-10I1'+4I1'=-101+41=-6VUs"=-10I1"+U1"=-10(-1.6)+9.6=25.6V10V+–6I1'+–10I1'4+–Us'+–U1'(1)10V电压源单独作用：6I1''4A+–Us''+–10I1''4+–U1"(2)4A电流源单独作用：可加性(叠加性)(additivityproperty)SX1Y

8、1SX2Y2Y1+Y2X1X2SXYSkXkYS齐次性Sk1X1k1Y1Sk2X2k2Y2线性k2X2k1Y1+k2Y2Sk1X1US=1V、IS=1A时，Uo=0V已知：US=10V、IS=