疊加原理是否適用於非線性電路,說明原因

疊加原理是否適用於非線性電路,說明原因


疊加定理不適用於非線性電路.原因:線性電路中R=U/I,所以不同電源作用時,不同的電壓就有不同的電流;將各個電源單獨作用時的電壓(電流)加在各元件上,就能得到各自確定的元件的電流(電壓),疊加後就等於共同作用時…



疊加原理求電流


電壓源單獨作用時,電流源開路,所以,I1=9V/(4Ω+8Ω)=3/4A
電流源單獨作用時,電壓源短路,所以,8Ω上的電壓=3A*(4Ω//8Ω)=3A*(8/3)Ω=8V,I2=8V/8Ω=1A
迭加,I=I1+I2=3/4A+1A=7/4A=1.75A



試用疊加定理計算圖示電路中各支路的電流和各元件兩端的電壓,並說明功率平衡關係


1、設電流源單獨作用時,1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流過的電流分別為I11、I21、I41、I51(正方向全部設為從左至右或者從上向下).此時,10V電壓源在電路中不起作用,電壓源兩端短接.顯然此時5Ω電阻也被短接,囙此I51=0.
此時電路變為1Ω、4Ω電阻並聯後與2Ω串聯接入電流源,囙此I21=10A.
10A電流源由1Ω、4Ω並聯分流,於是I11=4×10/(1+4)=8A;I41=1×10/(1+4)=2A.
2、電壓源單獨作用時,電流源斷路,設此時1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流過的電流分別為I12、I22、I42、I52(正方向全部設為從左至右或者從上向下).此時2Ω電阻從電路中斷開,囙此I22=0A.5Ω電阻直接並聯在10V電壓源兩端,囙此I52=10/5=2A.
此時電路變化為1Ω和4Ω電阻串聯接在10V電壓源兩端,I12=-10/(1+4)=-2A;I42=10/(1+4)=2A.
由此,兩電源共同作用時,各電阻電流、電壓為:
I1=I11+I12=8-2=6A.U1=6V.P1=36W,消耗功率.
I2=I21+I22=10+0=10A.U2=20V.P2=200W,消耗功率.
I4=I41+I42=2+2=4A.U4=16V.P4=64W,消耗功率.
I5=I51+I52=0+2=2A.U5=10V.P5=20W,消耗功率.
這樣可以計算其他的了.針對電壓源,5Ω電流從上向下2A,1Ω電阻電流從上向下6A,根據KCL,電壓源流進電流,方向為從上向下、大小為6-2=4A;於是,電壓源吸收功率=4×10=40W.
4Ω電阻兩端電壓16V,2Ω兩端電壓20V,所以電流源兩端電壓為16+20=36V,方向從上向下,電流源釋放功率=36×10=360W.
總吸收、消耗功率為=36+200+64+20+40=360W;電流源釋放功率360W,能量平衡.
注意:電流、電壓計算可以採用疊加定理,功率計算不能採用.