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叠加定理为:由多个电源组成的()电路中,任何一个支路的电流(或电压),等于各个电源单独作用在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。


A、交流
B、直流
C、线性
D、非线性

所属分类: 物理 (免费栏目) 浏览量: 215 次


解:1、设电流源单独作用时,1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流过的电流分别为I11、I21、I41、I51(正方向全部设为从左至右或者从上向下)。此时,10V电压源在电路中不起作用,电压源两端短接。显然此时5Ω电阻也被短接,因此I51=0。
此时电路变为1Ω、4Ω电阻并联后与2Ω串联接入电流源,因此I21=10A。
10A电流源由1Ω、4Ω并联分流,于是I11=4×10/(1+4)=8A;I41=1×10/(1+4)=2A。
2、电压源单独作用时,电流源断路,设此时1Ω、2Ω、4Ω、5Ω流过的电流分别为I12、I22、I42、I52(正方向全部设为从左至右或者从上向下)。此时2Ω电阻从电路中断开,因此I22=0A。5Ω电阻直接并联在10V电压源两端,因此I52=10/5=2A。
此时电路变化为1Ω和4Ω电阻串联接在10V电压源两端,I12=-10/(1+4)=-2A;I42=10/(1+4)=2A。

由此,两电源共同作用时,各电阻电流、电压为:
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。

这样可以计算其他的了。针对电压源,5Ω电流从上向下2A,1Ω电阻电流从上向下6A,根据KCL,电压源流进电流,方向为从上向下、大小为6-2=4A;于是,电压源吸收功率=4×10=40W。
4Ω电阻两端电压16V,2Ω两端电压20V,所以电流源两端电压为16+20=36V,方向从上向下,电流源释放功率=36×10=360W。

总吸收、消耗功率为=36+200+64+20+40=360W;电流源释放功率360W,能量平衡。
注意:电流、电压计算可以采用叠加定理,功率计算不能采用。

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