互易定理

互易定理

互易定理,論述某些網路具有的互易性質的定理。

互易定理


互易性質表現為:將網路的輸入和特定輸出互換位置后,輸出不因這種換位而有所改變。具有互易性質的網路稱為互易網路。互易性不僅一些電網路有,某些聲學系統、力學系統等也有。互易定理是一個較有普遍意義的定理。
時域表述 對一個互易二埠網路NR,在時域中互易定理有3種表述。
表述一:在NR的入口接入電壓源時,其出口處的短路零狀態響應為(圖1a);
互易定理
互易定理
若將電壓源改接在出口上,則出現在入口處的短路零狀態響應嫆(圖1b)恆與相等,即
表述二:設在NR的入口接入電流源id時,其出口處的開路零狀態響應為(圖2a);
互易定理
互易定理
若將電流源改接在出口上,則出現在入口處的開路零狀態響應(圖2b)恆與相等,即
表述三:在NR的入口接入電流源時,其出口處的短路零狀態響應為(圖3a);
互易定理
互易定理
若在出口處接上一個與電流源id波形相同的電壓源,則出現在入口處的開路零狀態響應(圖3b)恆與的波形相同,即 
復頻域表述 在復頻域中電壓、電流可用各自的拉普拉斯變換(即象函數)來表示。於是,從互易定理在時域中的表述導出它在復頻域中的表述為:對於互易二埠網路NR,下列關係恆成立,即
前兩式表明互易二埠網路的Y 參數矩陣和Z 參數矩陣是對稱矩陣,后式表明互易二埠網路的H 參數矩陣是反對稱矩陣
將上列諸式中的變數S換成就得到正弦穩態下的互易定理。
應用條件 並非任何一個網路都具有互易性質。一般地說,由線性時不變的二端電阻元件、電感元件、電容元件、耦合電感器和理想變壓器連接而成的網路均有此性質。含有受控電源、非線性元件、時變元件、迴轉器的網路都不一定具有這種性質。