叠加定理的研究

研究线性电路的叠加定理。

实验仿真元件及其对应名称见表2-2-1。

表2-2-1　实验仿真元件及其对应名称

对于线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和，这就是叠加定理。它不仅可以用来计算复杂电路，也是分析与计算线性问题的基本原理。

用叠加定理计算复杂电路，就是把一个多电源的复杂电路化为几个单电源电路来进行计算。所谓电路中只有一个电源单独作用，就是假设将其余电源均去除，即将各个理想电压源短接，即其电动势为零；将各个理想电流源开路，即其电流为零，但它们的内阻（如果给出的话）仍应计及。

叠加定理就是数学上线性方程的可加性，但功率的计算不适用叠加定理。

验证叠加定理的仿真电路如图2-2-1所示。

图2-2-1　验证叠加定理的仿真电路

（1）点击拾取元器件的按钮，单击按钮，输入所需的元件名或型号，并将各元件拖动至编辑窗口，放置元器件后的界面如图2-2-2所示。

图2-2-2　放置元器件后的界面

（2）点击虚拟仪器按钮，选择直流电流表，如图2-2-3所示。

图2-2-3　选择虚拟仪器

（3）用导线将各个元器件及测量仪表按照仿真电路图连接起来。

（4）双击或右键单击元件，选择“Edit Properties”（编辑属性）选项，修改所需元件的参数。

（5）点击编辑界面左下角的仿真运行按钮，仿真电路开始运行。

（6）按照仿真电路点击双刀双掷开关，关断电路中的某个电源，记录并观察电流表读数的变化。注意：要将电流表默认的量程调整到毫安级，进入电流表的“Edit Component”（编辑电子元件）中的“Display Range”（显示量程），选择“Milliamps”（毫安）挡级。

将仿真数据填入表2-2-2中，并与理论值比较，验证叠加定理。

表2-2-2　验证叠加定理的仿真数据

（1）叠加定理只适用于线性电路，在验证定理时，应注意选取线性元件。

（2）注意双刀双掷开关的连接方式和连接方向。

（3）当两个直流电压源共同作用或只有某一个直流电压源作用时，观察并记录三只电流表的读数，并验证叠加定理。

（4）在设计仿真的过程中培养不断存盘的好习惯，以免事倍功半。