本题是不能采用叠加定理的,因为电路中含有二极管的非线性元件。
如果一定要采用叠加定理进行计算,步骤如下:
假设Rs1=Rs2=5Ω,则:
1、Us1=10V电压源单独作用时,Us2=5V电压源短路,此时二极管D1导通、D2截止,等效电路如下:
U'=10×10/(5+10)=20/3(V)。
2、 Us2=5V电压源单独作用时,Us1=10V电压源短路,此时二极管D2导通、D1截止,等效电路如下:
U"=5×10/(5+10)=10/3(V)。
3、叠加:U=U'+U"=20/3+10/3=10(V)。
而实际的计算如下:
先假定U<5V,则D1、D2都是导通的,则电路的计算可以按照上述的叠加定理来进行,计算结果得出U=10V(上面的计算),这与假定的U<5V相矛盾,因此U>5V。
因为U>5V,因此D2是截止的,中间支路在电路中相当于是断开的,所以D1是导通的,U=10×10/(5+10)=20/3(V)。这与采用叠加定理计算出的结果发生很大变化。
——以上的推导还仅仅是考虑了二极管为理想状态下的情况(导通时压降为0,截止时∞)。如果考虑非理想情况,则变得更为复杂。同时Rs1=Rs2=5Ω是假设的,具体D1、D2的导通状况,还与其阻值大小相关。所以,该电路不能使用叠加定理来计算。
——上述的解答计算的是R1上的电压U,电流的状况只不过是:I1=U/R1,没有差别。