Süperpozisyon teoremi nedir? Süperpozisyon teoremi formülü ve örnekleri ile konu anlatımı

 Süperpozisyon teoremi elektrik devrelerinde bulunan gerilim kaynakları ve akım kaynaklarının biri dışında diğerlerini devre dışı bırakıp çeşitli yöntemler kullanmak suretiyle hesaplamalar yapan ve elektrik sistemlerinde kullanılan bir teorem olarak belirtilmektedir. 

 Süperpozisyon Teoremi Nedir? 

 Süperpozisyon teoremi, iki ya da daha fazla kaynağa sahip olan elektrik devrelerine uygulanan bir sistem olarak belirtilmektedir. Direncin her daim sabit olduğu devre elemanı doğrusal devre olmaktadır. Elektrik kaynaklarının devreden geçireceği akımlar ile oluşturacağı gerilimlerin hepsi o devrenin akım ve gerilimini ortaya koymaktadır. 

 Süperpozisyon yöntemi uygulanırken devrede bulunan kaynaklar sırası geldikçe devrede bırakılır ve diğerleri devreden çıkartılır. Eğer kaynakları devre dışı bırakılan kaynak gerilim kaynağı ise açık olan uçların kısa devre yapılması gerekmektedir. İkiden daha fazla kaynağa sahip olan devrelerde herhangi bir devrenin akımı ya da gerilimi, her bir kaynağın meydana getirdiği akım ya da gerilimlerin aritmetik toplamı olarak ifade edilmektedir. 

 Süperpozisyon teoreminin uygulanabilmesi için devrede yer alan tüm elektrik elemanların lineer ve iki yönlü olmaları lazım olmaktadır. Herhangi bir elektrik elemanının lineer olması o elemana uygulanan gerilim ile içinden geçmekte olan akım ile orantılı olması anlamına gelmektedir. Elektrik elemanlarının iki yönlü olması demek ise eleman uçlarına uygulanan gerilim işareti farklılaşsa dahi içinden geçmekte olan akım miktarının değişmemesidir. Elektrik devrelerinde iki yönlü olarak çalışan elemanlar dirençler, kapasitörler ve hava nüveli bobinler olarak belirtilmektedir. Bu elemanlar pasif oldukları için sistemlerde yükseltme ya da doğrultma yapmamaktadırlar. Bir yönlü çalışan elemanlar ise, yarı iletken olan diyot ve transistor olmaktadır. 

 Süperpozisyon Teoremi Formülü ve Örnekleri İle Konu Anlatımı 

 Süperpozisyon teoremi Fizik biliminde bir ya da daha fazla bileşen tarafından meydana getirilen net tepkiler olarak adlandırılmaktadır. Bu teorem ilk 1753 tarihinde Daniel Bernoulli tarafından ortaya çıkartılmış fakat daha sonra Joseph Fourier tarafından geliştirilmiş bir uygulama olmaktadır. Bu teoreme göre bir elektrik devresinde bulunan her bir kaynağın devrede yer alan tüm elemanların akım ve gerilimleri üzerinde etkisi olmaktadır. 

 Her bir kaynağın elektrik elemanları üzerinde meydana gelen tek başına olan etkisini tespit etmek için Süperpozisyon teoreminden faydalanılmaktadır. Bu teoremde birden fazla kaynağın devre içinde yer alan herhangi bir eleman ile ilgili olan kaynakların bir sıra içinde devrede bırakılarak o eleman üzerinde oluşturdukları etkilerin toplamına ne derecede etki ettiği görülmektedir. Bu teorem uygulanırken dikkat edilmesi gereken birtakım önemli hususlar bulunmaktadır. Bunlardan biri gerilim kaynağını oluşturan değerlerin sıfırlanması olarak ifade edilmektedir. Sıfırlanan gerilim kaynağının yer aldığı zemin düz olarak kabul edilmektedir. İkinci önemli husus ise akım kaynağı değerinin sıfırlanması olmaktadır. Sıfırlanan akım kaynaklarının bulundukları yer açık devre özelliğine sahip olmaktadır. 

 Süperpozisyon teoremi sadece lineer elemana sahip olan devreler için geçerli olan bir uygulama olmaktadır. Lineer olmayan devrelere uygulanması mümkün olmamaktadır. Aynı zamanda bu teorem lineer devrelerinde yer alan lineer olmayan büyüklüklerin bulunması için de kullanılmamaktadır. Örneğin; akım ve gerilim elde edilirken kullanılmakta ancak gücün bulunması sırasında doğrudan kullanılmaması tavsiye edilmektedir.