Zasada superpozycji (teoria obwodów)

Zasada superpozycji – twierdzenie teorii obwodów, stosowane do rozwiązywania układów elektrycznych liniowych.

Treść

W układzie liniowym, w którym działa n {\displaystyle n} pobudzeń, prąd i {\displaystyle i} (napięcie u {\displaystyle u} ) dowolnego dwójnika jest sumą prądów i ( k ) {\displaystyle i^{(k)}} (napięć u ( k ) {\displaystyle u^{(k)}} ) wywołanych w tym dwójniku działaniem każdego z pobudzeń z osobna[1].

czyli: i = k = 1 n i ( k ) {\displaystyle i=\sum \limits _{k=1}^{n}i^{(k)}} oraz u = k = 1 n u ( k ) {\displaystyle u=\sum \limits _{k=1}^{n}u^{(k)}}

W ogólności każdy prąd gałęziowy (napięcie gałęziowe) stanowi kombinację liniową prądów (napięć) źródłowych. Wielkości źródłowe mogą zmieniać się w funkcji czasu[2]. Zasada nie obowiązuje dla układów nieliniowych[1].

Metoda superpozycji

Przykład rozbicia schematu obwodu na dwa podobwody podczas analizy metodą superpozycji

Opierająca się na zasadzie superpozycji metoda, pomaga w wyznaczeniu prądu lub napięcia w wybranej gałęzi układu liniowego, zawierającego co najmniej dwa źródła niezależne. Może to być układ o strukturze zarówno szeregowo-równoległej jak i mostkowej. Prąd (napięcie) w danej gałęzi obwodu jest równy sumie prądów (napięć) wytworzonych w niej przez każde z niezależnych źródeł z osobna przy wyłączeniu pozostałych niezależnych źródeł, tj. zastąpieniu źródeł napięciowych zwarciami, a prądowych rozwarciami; źródła sterowane pozostają bez zmian. Umożliwia to analizę kilku podukładów, prostszych od układu wyjściowego[1].

Przypisy

  1. a b c Jerzy Osiowski, Jerzy Szabatin: Podstawy teorii obwodów. T. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2016, s. 201, 254. ISBN 978-83-01-18721-7.
  2. Michał Tadeusiewicz: Teoria obwodów. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2000, s. 73–77. ISBN 83-87198-97-8.
  • p
  • d
  • e
Wielkości fizyczne
Elementy
Obwód elektryczny
  • pierwsze prawo Kirchhoffa
  • drugie prawo Kirchhoffa
  • twierdzenie Tellegena
  • przekształcenie gwiazda–trójkąt
  • przekształcenie trójkąt–gwiazda
  • prawo Ohma
Metody obliczeniowe
Czwórniki
  • postać impedancyjna
  • postać admitancyjna
  • postać hybrydowa
  • postać hybrydowa odwrotna
  • postać łańcuchowa
  • postać łańcuchowa odwrotna