傻傻分不清电路？专业电气学姐为你全方面解读（十二）
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随着《电工基础》这门课的深入学习，它的内容也是越发难以理解。而且它的知识点一般都是连贯的，也就是说，若你前面所学的没弄懂，那么后面的知识你就会学得越难。 学得快并不能说明学得好，我在之前就提到过很多次，对于基础知识的掌握，离不开习题的试炼。也许有的人说，不知道在哪找习题做，简单，你在原有的习题上练多几次，提升解题速度也不失为一种好方法。 另外，很多时候，我们并不是学会了就完事的，而是要学以致用，好是能做到举一反三，例如基尔霍夫电流定律（KCL），我们学会之后就能应用到实际中，用来判断漏电保护器的接线正确与否、用来解释钳形电流表把火零线夹在一起时示数为零的原因等。 说那么多，其实目的就是要告诉大家，学习是无止境的，所谓学海无涯，希望大家能跟上我的步伐，把曹老师的《电工基础》给吃透。那么，我们进入这次的主题：叠加原理。
叠加原理又称叠加定理，在线性电路中，当有两个或两个以上的独立电源作用时，则任意支路的电流或电压，都可以认为是电路中各个电源单独作用而其他电源不作用时，在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。 作为线性系统（包含线性电路）基本的性质——线性性质，它包含可加性与齐次性两方面。叠加定理就是可加性的反映，它是线性电路的一个重要定理。齐次性，简而言之就是输入函数增大多少倍，响应函数也会伴随着相同倍数的增大。 所以，大家要注意，叠加定理是只适用于线性电路的。线性电路是指完全由线性元件、独立源或线性受控源构成的电路。说到线性元件，不得不给大家说一下线性电阻，它就是线性元件，我们这次的学习也是基于线性电阻电路来讲解的。受控源在之后的学习分享中再进行详解。线性电阻，简单来说，就是阻值不会随电压和电流的变化而变化，例如在温度不变的情况下，金属电阻元件的两端电压同电流的关系就可以认为是线性的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。
如图14-2中，直线的斜率就是电阻的值。关于叠加定理，我们可以简单理解为日常的用水，两根水管同时接到一个水龙头，主管上的水流量就是两根支管水流量叠加所得。我们只要知道两根支管各自的水流量，主管的水流量就可以由两根支管各自的水流量相加得出。同理，叠加定理就是某处电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处分别产生的电压或电流的叠加。
从14-1中我们可以看到，当电压源或电流源不作用时，它们的处理方法是不一样的。电压源不作用时是作短路处理，而电流源不作用时是作开路处理，如下图14-3所示。当电压源不作用时，也就是与电阻R1串联的电压源uS短路，为了便于理解，此时把电流源移到一边。
根据基尔霍夫定律（KCL、KVL），以i2为未知量来列方程，我们可以看到，原电路所得的方程与应用叠加定理求得的方程是一样的。该电路图中有两个独立电源，所以分为两个分电路，即把支路电流i2分为两个分量i2’与i2’’，分别算出两个电流分量后再进行求和得出i2。 在图例中，我是以电流来展开讲解，大家在私底下可以尝试用电压来列一下方程以加深理解，在这里就不做赘述。 叠加定理除了要注意是线性电路外，我们还要注意一点：原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加，这是因为功率是电压与电流的乘积，它们不成线性关系。我们以图14-3中的电路为例，利用功率P=I2R来证明，可以看到功率是不能直接用叠加定理求解的，如图14-4所示。 |
