1.6 疊加定理
疊加定理是線性電路的一個重要定理,它說明了在線性電路中各個電源作用的獨立性。疊加定理敘述為:在線性電路中,如果有多個獨立源共同作用,則任何一條支路的電流或電壓,等于電路中各個獨立源單獨作用時對該支路所產生的電流或電壓的代數和。
所謂每個獨立源單獨作用,是指其他的獨立源作用均為零,即將其他的電壓源短路、電流源開路。
運用疊加定理求解電路的步驟為:
①先將電路分解成每個電源單獨作用時的分電路。
②在分電路中標注要求解的電流和電壓的參考方向,并計算相應的電流和電壓。
③最后將各個分電路的電流和電壓進行疊加,見圖1-25。

圖1-25 疊加定理
運用疊加定理時,應注意以下幾點:
①疊加定理只能用來計算線性電路的電流和電壓,不適用于非線性電路。
②若每個獨立源單獨作用,則某支路的電流(或電壓)參考方向與多個獨立源共同作用時該支路的電流(或電壓)參考方向一致,疊加計算時取(+),反之則取(-)。
③每個獨立源單獨作用時,其余獨立源均置為零(將電壓源短路、電流源開路),電路其他部分的連接形式及元件不變。
④由于功率不是電壓、電流的一次函數,因此不能用疊加定理計算。
【例1-5】 設圖1-26(a)所示的電路中,E1=28V,E2=14V,R1=4Ω,R2=12Ω,R=4Ω,求支路電流I,并計算電阻R消耗的功率P。

圖1-26 例1-5圖
解:圖1-26(a)所示的電路可化簡為圖1-26(b)、(c)的疊加。
①當E1單獨作用時,據圖1-26(b)得
②當E2單獨作用時,據圖1-26(c)得
③當E1和E2共同作用時,得
I=I'+I″=3+0.5=3.5A
電阻R消耗的功率
P=I2R=3.52×4=49W
【例1-6】 用疊加定理求圖1-27(a)所示電路中的電壓U。

圖1-27 例1-6圖
解:畫出10V電壓源單獨作用的電路,見圖1-27(b);3A電流源單獨作用的電路,見圖1-27(c)。
①當10V電壓源單獨作用時,由圖1-27(b)得
②當3A電流源單獨作用時,由圖1-27(c)得
③當兩個電源共同作用時,得
U=U'+U″=-0.4V