1.2.3 叠加定理（课件）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

电工电子技术基础与应用 目录 项目1 直流电路 项目2 正弦交流电路 项目3 变压器与三相异步电动机 项目4 二极管及其应用 项目5 三极管及其应用 项目6 逻辑门电路与组合逻辑电路 项目7 触发器与时序逻辑电路 直流电路 项目1 3 单击添加文本标题 在使用电能时，需要用导线将电源和用电设备合理地连接起来，组成电路，才能使电流在用电设备中做功或进行信号的转换和传递。电力、电子、通信、计算机和自动化等学科都是建立在电路理论基础上的。 根据电路中电流性质的不同，电路可分为直流电路和交流电路。其中，直流电路是指电流的大小和方向都不随时间变化的电路，它是电路最基本的形式。直流电路中的一些规律在交流电路中也同样适用。 本项目主要介绍电路的基本知识以及直流电路的分析与测量方法。 项目导读 项目导读 4 单击添加文本标题 学习目标 知识目标  能够正确、熟练地使用数字万用表  能够正确测量电路的基本物理量  能够正确测量电路基本元件的伏安特性  能够通过试验来验证基尔霍夫定律和叠加定理 技能目标  树立勇于探索、追求真理的职业精神  养成坚持不懈、刻苦钻研的工作作风 素质目标  了解电路的组成  掌握电路基本物理量的计算和测量方法  掌握电路基本元件的特性和分析方法  掌握直流电路常用的分析方法 目录 任务1.1 掌握电路的基本知识 任务1.2 分析与测量直流电路 任务1.2 分析与测量直流电路 2 PART TWO 任务引入 当电路中存在多个电阻串联、并联或混联的情况时，可通过等效变换对电路进行化简，然后利用基尔霍夫定律并进行必要的测量，即可对电路进行分析。一般将不能通过等效变换来化简的电路称为复杂电路。对于复杂电路，尤其是多条支路、多个电源组成的复杂电路，可利用支路电流法、叠加定理、戴维南定理等进行分析。 请选择合适的工具和器材，对基尔霍夫定律和叠加定理进行验证。本任务的知识与技能要求如下表所示。 任务引入 任务内容 分析与测量直流电路 学习程度 识记 理解 应用 学习任务 基尔霍夫定律 ●   支路电流法 ● 叠加定理   ●   戴维南定理   ●   实训任务 验证基尔霍夫定律和叠加定理     ● 自我勉励 学习目标 任务工单 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1．知识准备 3．任务实施 2．工具和器材准备 4．任务评价 10 单击添加文本标题 相关知识 1.2.3 叠加定理 1．叠加定理的内容 叠加定理的内容为：在线性电路中，若含有多个独立电源，则它们共同作用在某一支路中产生的电压或电流，必定等于各独立电源单独作用时所产生的电压或电流的代数和。应用叠加定理时，当电流源不作用时应视其为开路，当电压源不作用时应视其为短路，如下图所示。 相关知识 对于复杂电路，应用叠加定理的步骤一般如下。 2．应用叠加定理的步骤 （1）在原电路中标出所求量（总量）的参考方向。 （2）画出各电源单独作用时的电路图，并标出各分量的参考方向。 （3）分别计算出各分量。 （4）将各分量叠加。若分量与总量的参考方向一致，则该分量取正；若分量与总量的参考方向相反，则该分量取负。 叠加定理是线性电路分析中的一个重要定理。应用叠加定理时，应注意以下几点。 （1）叠加定理只适用于线性电路。 （2）线性电路的电流和电压均可用叠加定理计算，但功率不能用叠加定理计算。 （3）不作用的电源应进行适当处理。 （4）计算时，要先标出各支路电流和电压的参考方向。若电流分量和电压分量与原电路中电流、电压的参考方向相反，则叠加时相应项的前面要带负号。 （5）应用叠加定理时，可以把电源分组计算，即单独作用的电源个数可以大于1。 经验传承 相关知识 1.2.4 戴维南定理 1．戴维南定理的内容 电路中具有两个出线端的部分电路称为二端网络。二端网络可分为有源二端网络和无源二端网络。其中，有源二端网络中含有电源，无源二端网络中不含电源，如下图所示。 相关知识 在复杂电路的计算中，若只需计算某一支路电流，可把这个支路画出，而把其余部分看成是一个有源二端网络。 无论有源二端网络的繁简程度如何，它对所要计算的这个支路来说都相当于一个电源。因此，任何一个线性有源二端网络对外电路来说，都可用一个电压源和电阻串联的电路模型来等效代替，如下图所示。 该电压源的电压 等于有源二端网络的开路电压 ，其电阻等于有源二端网络内部所有电源都不起作用（电压源短路且电流源开路）时，所得到的无源二端网络的等效电阻 ，这就是戴维南定理。 相关知识 应用戴维南定理的步骤一般如下。 2．应用戴维南定理的步骤 （1）把待求支路从电路中断开，其余部分即形成一个有源二端网络，求其等效电路的 和 。 （2）用此等效