Принцип суперпозиції (метод накладання)
Принцип суперпозиції (накладання) є одним з найважливіших фізичних принципів, які використовують при розгляді явищ, що виникають під впливом декількох причин. Складні явища за цим принципом підрозділяють на більш прості, в яких діє кожна з причин окремо незалежно від інших, а результати цих впливів (відгуки), накладаючись один на одного, утворюють сумарний відгук.
Стосовно до електричних кіл принцип суперпозиції полягає в тому, що вплив декількох джерел на будь-який елемент кола можна розглядати як результат підсумовування впливів на цей елемент кожної з ЕРС джерела окремо, незалежно від інших.
Метод розрахунку кола, що використовує принцип суперпозиції, називається методом накладання• За допомогою цього методу розрахунок складного кола з декількома ЕРС зводять до розрахунку декількох кіл з одним джерелом живлення. Струм у будь-якій гілці розглядають як результат накладання струмів, що виходять від окремих ЕРС, які діють незалежно одна від одної.
Розглянемо порядок розрахунку за методом накладання на прикладі схеми на рис. 3.1. Для визначення струмів спочатку вважаємо, що в ній діє тільки ЕРС E1. Визначення часткових струмів I, I'2,..., I'6 окремих гілок від ЕРС зводимо до розрахунку схеми кола на рис. 3.4,а. Далі повторюємо розрахунок по черзі для всіх інших ЕРС. У нашому випадку для ЕРС E2, за схемою кола рис. 3.4,б визначаємо часткові струми I', I”2 , ... , I”6.
Алгебраїчне підсумовування часткових струмів дає значення дійсних струмів гілок, позитивні напрямки яких повинні бути попередньо нанесені на вихідну схему (рис. 3.1).
З урахуванням напрямків часткових і результуючих струмів одержимо:
Пі = I'i - I”i,
І2 = - I'2 + I”2 , (3.20)
І6 = - І'б - I |
II |
6 |
а |
б |
Рис. 3.4 - Схеми кола для визначення струмів за методом накладання від ЕРС E1 (а) і Е2 (б) |
Число доданків у системі рівнянь (3.20) дорівнює числу ЕРС схеми. Необхідно звернути увагу на те, що метод накладання не можна застосувати до розрахунку потужностей, оскільки значення останніх пропорційні квадратам струмів.