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第四章线性电路的基本定理
§4-1 叠加原理
叠加原理只适合于线性电路。利用下图讨论。
R3
+
- +
-u
s1 us2
R2R1
is
isi1 i2
2122121 )( ss uuiRiRR +=?+
ss iRuiRRiR 3223212 )( ??=++?
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ss
s
iRRRRRR RRuRRRRRR R
uRRRRRR RRi
133221
32
2
133221
3
1
133221
32
1
++
?+
++
+++ +=
当us1单独作用时,令us2=0,is=0
1
133221
32
1 ' suRRRRRR
RRi
++
+=
当us2单独作用时,令us1=0,is=0
2
133221
3
1 '' suRRRRRR
Ri
++=
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当is单独作用时,令us1=0,us2=0
siRRRRRR
RRi
133221
32
1 ''' ++
?=
'''''' 1111 iiii ++=所以
电源为零:
电压源为零:用短路线代替电压源。
电流源为零:用开路代替电流源。
图示叠加原理:如求电流 i
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R3
+
- +
-u
s1 us2
R2R1
is
i
R2 R3
+
-
us1
R1
i ′
i ′′′
isR3R2R1++
i ′′
R3+
us2
R2
R1
-
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'''''' iiii ++=那么
注意:
(1)电流、电压可以叠加,但功率不能用叠加求得。
(2)叠加时注意电压、电流的参考方向。
(3)受控源不能单独作用,受控源应保留在电路里。
线性系统有两个基本性质:叠加性、齐次性。
例4-1:求U(梯形电路)
U
-
++
-
Us=10V
?1
?2 ?2 ?2
21
?2
?1 ?1 ?1
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解:利用齐次性 '
ss U
U
U
U ′=
VU 2=′设 那么
Vu 2113253)123(12 =+=++×=′
Vuu 443)25411(1 21 =′++×=′
VuU s 8171)421843(1 1 =′++×=′
VUUUU s
s
936.0=′′=所以
结点2:
结点1:
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例4-2:用叠加原理求U。
10I
+- 6Ω
4Ω5A
+
-
10V
+
-
U
I
+
+- 6Ω
4Ω5A
+
-
U ′′ I ′′
I ′′10
+
-
10V
6Ω+-
+
-
4Ω
I′
I′10
U′
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解:10V作用时:
AI 1=′
VIIU 6'4'10' ?=+?=
5A作用时:
AI 2546 4'' ?=×+?=
VIIU 32''6''10'' =??=
所以 VUUU 26''' =+=
+
-
10V
6Ω+-
+
-
4Ω
I′
I′10
U′
+- 6Ω
4Ω5A
+
-
U ′′ I ′′
I ′′10