当前课程知识点：电工技术 > 第2讲 电路的基本概念与分析方法之二 > 2.1 叠加定理 > 2.1 Video
同学们大家好
我是清华大学电机系老师段玉生
电工技术这门课由我来主讲
第二讲的内容是
电路的基本概念与分析方法之二
在这一讲里我们将向大家介绍
线性电路的两个基本定理
叠加定理与等效电源定理
等效电源定理包括
戴维宁定理与诺顿定理
最后向大家介绍
含受控源电路的分析方法
下面介绍知识点2.1 叠加定理
叠加定理是这样描述的
在多个电源同时作用的线性电路中
任何支路的电流或任意两点间的电压
都是各个电源单独作用时所得结果的代数和
在这里要注意
首先要注意线性电路
所谓的线性电路是电路元件都是线性元件
元件参数不随电压、电流的变化而变化
比如说线性电阻
当然线性电阻它符合欧姆定律
那么它的伏安特性曲线是一条直线，是线性的
这叫线性元件
所以线性电阻是一个线性元件
恒压源、恒流源也都是线性元件
只有含有这些线性元件的电路才是线性电路
像非线性电阻是非线性元件
比如说这个二极管
它的伏安特性就是一个曲线
它就不是一个线性元件
所以说一个电路中含有非线性电阻
那么这个电路就不是线性电路
这个叠加定理只适用于线性电路
另外还要注意所谓的单独作用
所谓的单独作用是你要考虑的这个电源是保留的
不考虑的电源是置零的
怎么置零呢
恒压源短路、恒流源开路
这叫单独作用
怎么去置零呢
比如这是一个恒压源
恒压源置零的话就是让E=0
E=0就是a和b两个节点之间没有电压
于是说明恒压源要置零的话就是短路
所以恒压源置零是短路
那么恒流源
恒流源你让它置零的话Is=0
Is=0相当于是a和b之间是开路
所以说所谓的置零对恒流源来讲是断路
大家看这个电路
在这个电路里面有两个电源
当你只考虑E1的作用的时候
要把E2置零，置零就是短路
因为它是恒压源
这个电路就是E1单独作用的电路
当你考虑E2单独作用的时候E1要置零
也就是它要短路
那么这个电路就是E2单独作用的电路
那么这两个电路叠加起来就是原电路
其实这个叠加的意思就是
我们后面两个电流也同样是满足这个叠加的
那么这个电路和这个电路都叫作原电路的分电路
下面给个例子
在这个电路里面有两个电源
一个是4A的恒流源和一个20V的恒压源
如果只考虑电流源的作用
那么20V的电压源置零，置零就是短路
于是得到这么一个电路
如果只考虑电压源，那么电流源要置零
置零的话是开路
所以是这个电路
那么两个电路里面它的电流分别是I'和I''
于是原电路中的电流就是这两个电流之和
在应用叠加定理的时候要注意
第一,叠加定理只适用于线性电路
也就是电路参数不随电压、电流变化的这种电路
如果电路里面含有非线性元件
那么叠加定理就不适用
第二，叠加时只将电源分别考虑
电路的结构和参数不能变化
也就是说你在不考虑某个电源的时候你可以把它置零
但是电路的结构不能变
置零的话大家都知道置零是怎么回事
就是恒压源要短路、恒流源开路
第三，解题的时候一定要标明
各支路的电压和电流的参考方向
原电路中各电压、电流的最后结果是
各分电压、分电流的代数和
在这里要特别注意
你在设定分电路的电压和电流的参考方向的时候
一定要和原电路一致
如果不一致的话要加一个负号
所以大家一定要一致
这样就比较简单，直接叠加就行了
还有，叠加原理只能用于电压或电流的计算
不能用来求功率
也就是说电压和电流是可以叠加的
但是功率是不能叠加的
比如说还是这个电路，分成两个分电路
分别是E1单独作用和E2单独作用
而R3上的功率是
当然电流是可以叠加的
可是如果你把这个电流代进来以后可以发现
这个功率就等于
这是原电路中R3上的功率
但是在分电路上大家看，R3的功率分别是
当然这两个式子是不相等的
所以功率是不能叠加的
第五，运用叠加定理的时候可以把电源分组求解
每个分电路
也就是每个分电路的电源可能不止一个
可以是多个
比如说看这个电路
原电路是有3个电源
我们可以在第一个分电路里面考虑E1和E2
而在第二个分电路里面只考虑Is
那么E1和E2就分成了一组
这样的话你不一定非要一个电源分一组
这样分电路就可以画得少一些
大家看这个例子
在这个电路中有4个电源
分别是两个恒流源和两个恒压源
是要求这个电流I
我们可以把这个电源分组，怎么分呢
我们把电压源分成一组、电流源分成一组
这样就得到了两个分电路
于是你看，如果我们考虑两个电压源
得到的是这个电路
两个电流源开路
如果考虑两个电流源
那么两个电压源短路
于是就得到了两个分电路
我们可以分别去计算两个分电路中的电流
大家看第一个分电路
这是非常容易计算的
第二个分电路这个I''是可以计算的
但是我们把这个电路稍微变化一下
我们把电路变化成这种电路
大家看得就比较清楚
这个时候，两个电流源并联
可以把它俩加起来
然后后面是两个电阻
两个电阻相等，那么I''就分流
所以最终应用叠加定理
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
