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上海金靈祥自動化科技有限公司是一家多年從事大型系統(tǒng)備件(集散式控制系統(tǒng)、可編程控制器、冗余容錯控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)、大型伺服控制系統(tǒng))等進(jìn)口自動化系統(tǒng)備件、模塊銷售及系統(tǒng)集成的。對西門子自動化產(chǎn)品有著強(qiáng)大的優(yōu)點與趨勢, 公司在與德國 SIEMENS公司自動化與驅(qū)動部門的長期緊密合作過程中,建立了良好的相互協(xié)作關(guān)系。 上海金靈祥自動化科技有限公司本著、誠信、合作、共贏、的經(jīng)營理念,竭誠為客戶提供好的服務(wù),好的價格;歡迎來電垂詢。
關(guān)于復(fù)雜電路的求解,前兩次所講的支路電流法和網(wǎng)孔電流法都是關(guān)于電流的,那么,有沒有利用電壓來列方程求解的呢?顯然是有的,那就是節(jié)點電位法,又稱結(jié)點電壓法。
在《電工基礎(chǔ)》課程中,曹老師依然是和之前一樣,花了兩個課時來講結(jié)點電位法這個知識點,根據(jù)曹老師的說法,結(jié)點電位法適用于結(jié)點較少、支路較多的電路,且以結(jié)點電壓為未知量。照這樣說,只有兩個結(jié)點的電路,豈不是只用列一個方程就能求解?Unbelieveable!
那么,在學(xué)習(xí)結(jié)點電位法之前,我們先來學(xué)習(xí)它的相關(guān)定義吧。
而第(6)點的意思是,假如電路中含有6個獨(dú)立電源,我們可以把原電路分為兩個分電路,每個分電路中分別有3個獨(dú)立電源或者其他分法,具體怎么分看個人需求。
至此,疊加定理的講解就結(jié)束了,大家還有哪里不理解的,歡迎通過技成 觀看視頻課程,或者有什么問題的可以通過 論壇發(fā)帖子進(jìn)行提問,我們老師會在給予回答。
在電路分析中,疊加定理的應(yīng)用是非常廣的。在《電工基礎(chǔ)》課程中,曹老師就以三極管的電路為例講了一下疊加定理的實際應(yīng)用,在這里也不作贅述。
使用疊加定理時應(yīng)注意以下幾點:
(1)疊加定理只使用于線性電路,不適用于非線性電路。
(2)在疊加的各分電路中,不作用的電壓源置零,在電壓源處用短路代替;不作用的電流源置零,在電流源處用開路代替。
(3)電路中所有電阻都不予更動。
(4)疊加時各分電路中的電壓和電流的參考方向可以取為與原電路中的相同。取代數(shù)和時,應(yīng)注意各分量前的“ "、“-"號。
(5)線性電路的電壓或電流均可用疊加定理計算,但功率P不能用疊加定理計算。
(6)應(yīng)用疊加定理時,可把電源分組求解,即每個分電路中的電源個數(shù)可以多于一個。
對于第(3)點,以下圖14-5為例,不作用電流源作開路處理時,與其串聯(lián)的電阻R2依然保留,不能去掉。
從14-1中我們可以看到,當(dāng)電壓源或電流源不作用時,它們的處理方法是不一樣的。電壓源不作用時是作短路處理,而電流源不作用時是作開路處理,如下圖14-3所示。當(dāng)電壓源不作用時,也就是與電阻R1串聯(lián)的電壓源uS短路,為了便于理解,此時把電流源移到一邊。
根據(jù)基爾霍夫定律(KCL、KVL),以i2為未知量來列方程,我們可以看到,原電路所得的方程與應(yīng)用疊加定理求得的方程是一樣的。該電路圖中有兩個獨(dú)立電源,所以分為兩個分電路,即把支路電流i2分為兩個分量i2’與i2’’,分別算出兩個電流分量后再進(jìn)行求和得出i2。 在圖例中,我是以電流來展開講解,大家在私底下可以嘗試用電壓來列一下方程以加深理解,在這里就不做贅述。
疊加定理除了要注意是線性電路外,我們還要注意一點:原電路的功率不等于按各分電路計算所得功率的疊加,這是因為功率是電壓與電流的乘積,它們不成線性關(guān)系。我們以圖14-3中的電路為例,利用功率P=I2R來證明,可以看到功率是不能直接用疊加定理求解的,如圖14-4所示。
如圖14-2中,直線的斜率就是電阻的值。關(guān)于疊加定理,我們可以簡單理解為日常的用水,兩根水管同時接到一個水龍頭,主管上的水流量就是兩根支管水流量疊加所得。我們只要知道兩根支管各自的水流量,主管的水流量就可以由兩根支管各自的水流量相加得出。同理,疊加定理就是某處電壓或電流都是電路中各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時,在該處分別產(chǎn)生的電壓或電流的疊加。
疊加原理又稱疊加定理,在線性電路中,當(dāng)有兩個或兩個以上的獨(dú)立電源作用時,則任意支路的電流或電壓,都可以認(rèn)為是電路中各個電源單獨(dú)作用而其他電源不作用時,在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或電壓分量的代數(shù)和。
作為線性系統(tǒng)(包含線性電路)基本的性質(zhì)——線性性質(zhì),它包含可加性與齊次性兩方面。疊加定理就是可加性的反映,它是線性電路的一個重要定理。齊次性,簡而言之就是輸入函數(shù)增大多少倍,響應(yīng)函數(shù)也會伴隨著相同倍數(shù)的增大。
所以,大家要注意,疊加定理是只適用于線性電路的。線性電路是指*由線性元件、獨(dú)立源或線性受控源構(gòu)成的電路。說到線性元件,不得不給大家說一下線性電阻,它就是線性元件,我們這次的學(xué)習(xí)也是基于線性電阻電路來講解的。受控源在之后的學(xué)習(xí)分享中再進(jìn)行詳解。線性電阻,簡單來說,就是阻值不會隨電壓和電流的變化而變化,例如在溫度不變的情況下,金屬電阻元件的兩端電壓同電流的關(guān)系就可以認(rèn)為是線性的,它的伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點的直線。
隨著《電工基礎(chǔ)》這門課的深入學(xué)習(xí),它的內(nèi)容也是越發(fā)難以理解。而且它的知識點一般都是連貫的,也就是說,若你前面所學(xué)的沒弄懂,那么后面的知識你就會學(xué)得越難。
學(xué)得快并不能說明學(xué)得好,我在之前就提到過很多次,對于基礎(chǔ)知識的掌握,離不開習(xí)題的試煉。也許有的人說,不知道在哪找習(xí)題做,簡單,你在原有的習(xí)題上練多幾次,提升解題速度也不失為一種好方法。
另外,很多時候,我們并不是學(xué)會了就完事的,而是要學(xué)以致用,好是能做到舉一反三,例如基爾霍夫電流定律(KCL),我們學(xué)會之后就能應(yīng)用到實際中,用來判斷漏電保護(hù)器的接線正確與否、用來解釋鉗形電流表把火零線夾在一起時示數(shù)為零的原因等。
說那么多,其實目的就是要告訴大家,學(xué)習(xí)是無止境的,所謂學(xué)海無涯,希望大家能跟上我的步伐,把曹老師的《電工基礎(chǔ)》給吃透。那么,我們進(jìn)入這次的主題:疊加原理。
從圖13-5中我們可以看到,對有三個或以上結(jié)點的電路利用結(jié)點電壓法求解的步驟和兩個結(jié)點電路一樣,也是先列出各結(jié)點的KCL方程;再根據(jù)歐姆定律列出各支路的電流方程;后結(jié)合結(jié)點電流方程和支路電流方程求出各結(jié)點的參考電壓。
這樣代來代去的,我覺得吧,結(jié)點電壓法其實也沒有那么方便,你們覺得呢?所以我們平時在求解電路問題時,要學(xué)會綜合比較支路電流法、網(wǎng)孔電流法和結(jié)點電壓法,找到簡單快捷的方法。要做到這一點,顯然是要多做練習(xí),大家可不要偷懶喲~西門子PLC CPU ET200模塊西門子PLC CPU ET200模塊