什麼是重疊定理

含多個電源的線性電路中,電壓或電流等於一次只讓一個電源作用、其他獨立電源設為0(電壓源短路、電流源開路)時所得結果之和的性質。此性質來自電路的線性,因此不能直接用於與電流平方成正比的功率。相依電源不設為0,而是保留為電路的一部分。

日文名稱: 重ね合わせの理

「重疊定理」出現在2領域的5道練習題中(電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象), 電路與電磁學基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

練習重疊定理的題目

在含有兩個電源的線性電路中,下列哪一項不能用重疊定理、一次讓一個電源作用再把結果相加求得?

  1. A電阻消耗的功率
  2. B流過電阻的電流
  3. C節點的電壓
查看答案與解析

正確答案:A. 電阻消耗的功率

重疊定理成立的前提,是電壓與電流與電源成正比(線性)。功率與電流的平方成正比,因此把各電源造成的功率相加並不正確。例如在1 Ω的電阻上,一個電源造成1 A、另一個造成2 A的同方向電流時,正確的功率是 (1 + 2)² × 1 = 9 W,但分別相加功率卻得到 1 + 4 = 5 W。求功率時,要先以重疊定理求出電流再平方。

解析中的「重疊定理」

出現「重疊定理」的題目(5題)

  1. 在含有兩個電源的線性電路中,下列哪一項不能用重疊定理、一次讓一個電源作用再把結果相加求得?
  2. 電動勢10 V的電壓源V1經電阻R1 = 10 Ω接到節點A,電動勢5 V的電壓源V2經電阻R2 = 10 Ω接到同一節點A,節點A與接地之間有電阻R3 = 10 Ω。兩個電壓源的負極都接地。節點A的電壓是多少?
  3. 在圖中的電路,E = 12 V、R1 = 4 Ω、R2 = 12 Ω,電流源 J = 2 A(流入節點A的方向)。以接地為基準的節點A電壓 VA 為下列哪一項?
  4. 在圖中的電路,E = 12 V、R1 = 4 Ω、R2 = 12 Ω、J = 2 A。流過 R1 的電流大小與方向,下列哪一項正確?
  5. 在只以兩個直流電壓源 E1、E2 為電源的線性電阻電路中,測量某電阻的電壓 Vo。E1 = 1 V、E2 = 0 V 時 Vo = 2 V,E1 = 0 V、E2 = 1 V 時 Vo = −1 V。E1 = 3 V、E2 = 2 V 時的 Vo 為下列哪一項?

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