ทฤษฎีการวางซ้อน

ทฤษฎีการวางซ้อนเป็นวิธีการอย่างหนึ่งที่ช่วยในการแก้ปัญหาวงจรไฟฟ้าที่มีความซับซ้อนได้อย่างกะทัดรัดโดยนิยามได้ว่า

ในวงจรไฟฟ้าแบบเชิงเส้น(Linear) ที่มีแหล่งจ่ายพลังงานหลายตัวนั้น  กระแสหรือแรงดันบนอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าเท่ากับผลรวมทางพีชคณิตของกระแสหรือแรงดันบนอุปกรณ์นั้น ที่หาได้จากแหล่งพลังงานแต่ละตัวอย่างอิสระ

หลักการของทฤษฎีการวางซ้อน(Superposition)

1.หาค่าแรงดันหรือกระแสโดยคำนวณจากแหล่งพลังงานทีละตัว เสมือนว่าในวงจรนั้นมีแหล่งจ่ายเพียงตัวเดียว โดยการกำจัดแหล่งพลังงานที่เหลือออก ดังนี้

ถ้าเป็นแหล่งจ่ายแรงดันให้ลัดวงจร(Short circuit)ขั้วของแหล่งจ่ายแรงดันเพื่อให้เป็นวงจรปิด ซึ่งจะได้แรงดันเป็น 0V ตามสมการ

Vs = Vsc = 0

ถ้าเป็นแหล่งจ่ายกระแสให้ทำเป็นวงจรเปิด(Open circuit) ดังสมการ

Is = IOC = 0

การกำจัดแหล่งจ่ายเป็นการกำจัดในอุดมคติ คือVS และIS  เท่านั้น  แต่ความต้านทานภายใน (Rin ) ของแหล่งจ่ายยังคงอยู่ ต้องนำไปคำนวณด้วยทุกครั้ง

2.นำค่าแรงดันหรือกระแส ที่คำนวณได้ซึ่งมีจำนวนครั้งเท่ากับจำนวนแหล่งจ่าย มารวมกันแบบพีชคณิต คือ ต้องคำนึงถึงทิศทางด้วย จะได้ค่าแรงดันหรือกระแส บนอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวที่แท้จริง

3.การหาแรงดันบนอุปกรณ์ จะต้องทำแรงดันและกระแสก่อนแล้วนำมาคำนวณหาค่ากำลัง


ตัวอย่างการคำนวณ คลิกที่นี่