Принцип накладання дійсний для струмів і напруг лінійних електричних кіл і полягає у наступному.
Струм (напруга) у будь якій вітці електричного кола дорівнює алгебричній сумі струмів (напруг) у цій вітці, викликаних кожним джерелом енергії окремо.
Для обґрунтування цього положення розглянемо двоконтурну схему з трьома джерелами ЕРС (рис. 2.27).
Визначимо, наприклад, струм у першій вітці, скориставшись методом контурних струмів.
Розв’язок матричного рівняння другого порядку має вигляд
,
де .
Струм у першій вітці
Таким чином, струм у першій вітці складається з трьох доданків. Першій доданок зумовлений ЕРС Е1 , другий – Е2, третій – Е3. Пропустимо, що друга і третя ЕРС відсутні, тобто Е2=0 та Е3=0. Тоді струм I1 визначається джерелом Е1. Якщо відсутні Е1 та Е3, то струм I1 визначається лише джерелом Е2 , якщо відсутні Е1 та Е2, то - тільки Е3.
Звідки випливає , що струм першої вітки визначається сумою струмів, зумовлених дією кожної ЕРС окремо. Якщо ввести такі позначення
і назвати ці струми частковими струмами, то принцип накладання можна сформулювати таким чином:
струм у будь-якій вітці електричного кола дорівнює алгебричній сумі часткових струмів, тобто
.
Цілком аналогічно можна довести це твердження і для струмів у інших двох вітках.
При розрахунку часткових струмів від кожного джерела окремо решта джерел уважаються такими, що дорівнюють нулеві. При цьому джерела ЕРС перекорочуються, а джерела СРС – відключаються.
Приклад. За методом накладання визначити струми у вітках електричного кола, схема якого зображення на рис. 2.28, а.
Розв’язок.
Розбиваємо повну схему на дві часткових (за кількістю джерел) (рис. 2.28, б та 2.28, в). У часткових схемах вказуємо дійсні напрямки струмів. Це можна легко зробити, оскільки часткові схеми містять лише по одному джерелу енергії. Визначаємо струми у першій частковій схемі (рис. 2.28, б):
де ,
та у другій (рис. 2.28, в):
де .
Вказуємо додатні напрямки струмів у початковій схемі і визначаємо їх згідно принципу накладання як алгебричну суму часткових струмів
.
Принцип накладання широко використовується для розрахунку електричних кіл негармонічного періодичного струму, в яких діють гармонічні джерела різної частоти. Цей принцип покладено в основу таких спектральних методів аналізу проходження сигналу через лінійні електричні кола, як частотний, часовий та операційний.