Süperpozisyon Prensibi Nedir?

Fizik ve mühendislikte, üst üste binme ilkesi, herhangi bir doğrusal işlev veya sistemin ek özelliğidir. Bir giriş değişkeninin hesaplanan veya ölçülen sonucu göz önüne alındığında, bir veya daha fazla ayrı ise, ek değişkenler aynı anda uygulanırsa, elde edilen net sonuç, her değişkenin kendi bireysel sonuçlarının eklenmesine eşit olacaktır. Basitçe ifade etmek gerekirse, temel konsepti şu şekilde ifade edilebilir: eğer A girişi X çıkışında sonuçlanır ve B girişinin çıkışı Y ise, her iki A + B girişinin üst üste gelmesi karşılık gelen X + Y çıkışına neden olur. “Süperpozisyon” teriminin nedenlerinden biri, ilkenin belirli bir yer ve zaman için geçerli olmasıdır. Aktif sistemlerin değişen durumu göz önüne alındığında, üst üste gelen giriş ve çıkış konumsal olaylar ve ölçümlerdir.

Süperpozisyon ilkesi, cebirsel denklemler gibi doğrusal matematiksel fonksiyonlara uygulanabilir. Girdi değişkenlerinden herhangi biri, matematın karesel denklemlerinin sabit katsayıları gibi skalerlerden etkilendiğinde, işlevin hem doğrusal hem de homojen olduğu söylenir. Yukarıdaki örnekte, bilinen skalar 1 ve 2, 1A + 2B giriş değişkenlerine uygulanırsa, süperpozisyon 1X + 2Y çıkışına geçer. Kombine çıktıya genellikle toplam denir.

Birçok mekanik ve elektrikli ürün, sistem ve işlem doğrusal olacak şekilde tasarlanmıştır. Bir düğme saat yönünde döndürülürse, ses buna bağlı olarak artar. Bununla birlikte, en basit cihazların hepsinde, çoğu sistem karmaşıktır ve birçok değişkenden etkilenir. Nadiren, kesinlikle doğrusaldırlar. Süperpozisyon ilkesi, sistemleri modellemek ve analiz etmek için uygun ve faydalı bir araç olmakla birlikte, gerçek hayattaki operasyonel koşulların yalnızca optimal bir yaklaşımı olarak kabul edilir.

Süperpozisyon ilkesinin uygulanmasından en fazla yararlanan doğrusal sistemler arasında dalga enerjisi kullananlar vardır. Ses, ışık ve diğer elektromanyetik radyasyon dalgaları da kuvvetli ilave özelliklere sahiptir. Bir dalganın formu, doğrusal bir denklem olarak tanımlanabilir. İlkeye göre, aynı alanı ve zamanı kaplayan belirli bir yüksekliğe veya genliğe sahip iki veya daha fazla dalga, genliği orijinal kurucu dalgalarının genliklerinin toplamı olan tek bir dalga haline dönüşecektir. Benzer şekilde, yeşil ile üst üste geldiğinde kırmızı renk için dalga boyunun ışığı, ek olarak sarı renge karşılık gelen bir dalga boyuna dönüştürülür.

Bu üst üste binme ilkesi, gürültü önleyici kulaklıkların altında yatan teknolojidir. Bir mikrofon, bir uçak motorunun alçak gürültüsü gibi ortam sesinin dalga biçimini analiz eder. Bir hoparlör aynı dalga formunu yeniden yaratır ve bu sesi sisteme eklemeden önce, geçici fazda kaydırılır. Motorun ses dalgasının genliği, 1 temsili bir değere dayandığında, eklenen sesin oluğu olan -1'e eşdeğer değerde çakışır. Toplam etkisi sıfırdır.