叠加定理:独立源和电路设计

有人会说,“超级”一词已成为less-than-super各种使用在我们的语言。让我们想想这一会儿。我们有超级英雄,超大汉堡和薯条,超级航母,以及course-one-of-a-kind超级交易。过一段时间,我相信你能想到的更多的超级的事情。

线性电路是难以置信的

我知道,所有的超级叠加定理一直是最喜欢的。这个定理表明:

“目前在任何电路元件或电压线性任何元素,双边网络电流或电压的代数和分别由每个源的能量。”

在其最基本的意义上说,电路叠加定理告诉我们如何解决,有多个独立的来源。使用这种方法,我们可以考虑来源的影响。一个电路,有n个独立来源需要解决n独立的电路。

同时为避免叠加定理似乎to-good-be-true联立方程当解决一个复杂的网络,它只适用于线性电路和线性电路响应。当我们想到欧姆定律,我们正在与线性组件如电阻、电感和电容对电流和电压保持不变。任何线性circuit-whether电阻、电感或capacitive-has比例对于任何给定的输入输出。通过的电流线性反应代表任何部门,任何组件的电压降。

叠加定理的超级评级

通过电压叠加发生部门,目前部门串并联组合和欧姆定律。分析每个源对电路的影响,我们必须设置所有其他来源的值为零。我们可以完成这个代替每一个电压源短路和电流源开路。每个源进行考虑后,我们可以发现总电流或电压的一个元素每个组件的电流或电压的叠加。

我们可以利用叠加定理找到电路中的电流如图一所示。

图一

从左手造成的电流源,我们可以获得一些电流。电路的总电阻(RT)等于:

RT = 2 + x 6(3) / 9 = 4Ω和

当= 4 v / 4Ω= 1

当我们搬到图2,我们可以使用当前的部门继续两个额外的当前值:

I5 = (6/9) x预告= 0.667和16

16 = 0.333

图2

解决后左边的来源,我们可以确定右边的电流源。这个分析如图三所示,RT =

6 +(2 * 3)/ 5 = 6 + 1.2 = 7.2Ω

而

I7 = 6 v / 7.2Ω= 0.833

再次使用当前的部门,我们可以确定I8和I9电流的值。

I8 = (2/5) x I7 = 0.333

I9的= 0.5

从那里,我们可以确定电流流经2Ω电阻器。

I1 =预告+ 19 = 1.0 + 0.5 = 1.5

和I2和I3的值

I2 = 16 - I7 = -0.333 - 0.833 = -1.166

I3 = i5 + I8 = -0.667 + 0.333 = -0.334

图3

即使超人有时失去了他的权力

引火上身的叠加定理只适用于当电压之间存在线性关系,电流和电阻。自电阻的功率损耗结果从一个平方的关系,我们可以通过叠加计算电源功率损耗。相反,我们必须从总电压或电流计算功率值。使用2Ω电阻器从图1为例,该电阻的功率不等于:

P = [(I2 +预告)x 2] + [I2 + 19 (1) 2 x 2] + 0.52 * 2 = 2 + 0.5 = 2.5瓦特

相反,我们必须使用以下计算确定2Ω电阻器的权力。

P = (I2 x I1) x 2 = 1.52 * 2 = 4.5瓦特

验证电路设计是很重要的。作为设计工程师和设计团队努力得到你的电子生产尽可能少的错误或漏洞,它是与你保持紧密关系的关键电路模拟工具。了解叠加定理帮助;然而,有工具可以准确、可靠地模拟这些结果对你整个设计过程都是非常宝贵的。

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