Jaka jest zasada superpozycji?
W fizyce i inżynierii zasada superpozycji jest właściwość addytywną dowolnej funkcji lub systemu liniowego.Biorąc pod uwagę obliczony lub zmierzony wynik zmiennej wejściowej, jeśli jedno lub więcej osobnych, dodatkowe zmienne są jednocześnie stosowane, wynikowy wynik netto będzie równy dodaniu odpowiednich indywidualnych wyników każdej zmiennej.Mówiąc wprost, jego podstawowa koncepcja można wyrazić w następujący sposób: jeśli wprowadzi A wyniki X, a wyjście wejściowe B to y, wówczas superpozycja obu wejściowych A+B spowoduje odpowiednie wyjście x+y.Jednym z powodów terminu „superpozycja” jest to, że zasada dotyczy określonego miejsca i czasu.Biorąc pod uwagę zmieniający się stan aktywnych systemów, nałożone dane wejściowe i wyjściowe są zdarzeniami pozycyjnymi i pomiarami.
Zasada superpozycji można zastosować do liniowych funkcji matematycznych, takich jak równania algebraiczne.Gdy na którejkolwiek ze zmiennych wejściowych wpływają skalarne, takie jak stałe współczynniki równań matematyki, funkcja jest zarówno liniowa, jak i jednorodna.W powyższym przykładzie, jeżeli znane skalary 1 i 2 są zastosowane do zmiennych wejściowych 1A+2B, superpozycja przenosi się na wyjście 1x+2y.Połączone wyjście jest często nazywane sumą.
Wiele produktów mechanicznych i elektrycznych, systemów i procesów jest liniowych.Jeśli pokrętło jest obracane zgodnie z ruchem wskazówek zegara, objętość odpowiednio wzrasta.Jednak we wszystkich oprócz najprostszych urządzeń większość systemów jest złożona i wpływa wiele zmiennych.Są rzadko, absolutnie liniowe.Chociaż zasada superpozycji jest wygodnym i pomocnym narzędziem do modelowania i analizy, jest uważane za jedynie optymalne przybliżenie warunków operacyjnych w rzeczywistości.Zastosuj energię falową.Dźwięk, światło i inne fale promieniowania elektromagnetycznego mają również silnie addytywne właściwości.Formę samej fali można opisać jako równanie liniowe.Zgodnie z zasadą dwie lub więcej fal o określonej wysokości lub amplitudzie zajmującej tę samą przestrzeń i czas przekształci się w jedną falę, której amplituda jest sumą pierwotnych amplitud fal składowych.Podobnie, światło długości fali dla koloru czerwonego, gdy nakładane na zielono zostanie dodatkowe przekształcone w długość fali odpowiadającą kolorowi żółtemu.
Ta zasada superpozycji jest podstawową technologią słuchawek z współzawodnicą hałasu.Mikrofon analizuje przebieg dźwięku otoczenia, taki jak niski dudnienie silnika samolotu.Głośnik odtwarza ten sam przebieg, a przed dodaniem tego dźwięku do systemu jest przesunięty w fazie czasowej.Gdy amplituda fali dźwiękowej silnika jest szczytowa w reprezentatywnej wartości 1, zbiega się ona z korygą dodanego dźwięku, równoważną wartością -1.Ich efekt suma wynosi zero.