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什麽是互易定理?使用它時應註意哪些事項

論述某些網絡具有的互易性質的定理.互易性質表現為:將網絡的輸入和特定輸出互換位置後,輸出不因這種換位而有所改變.具有互易性質的網絡稱為互易網絡.互易性不僅壹些電網絡有,某些聲學系統、力學系統等也有.互易定理是壹個較有普遍意義的定理.

時域表述對壹個互易二端口網絡NR,在時域中互易定理有3種表述.

表述壹:在NR的入口接入電壓源Ud時,其出口處的短路零狀態響應為i2(圖1a);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1(圖1b)恒與i2相等,即 嫆1(t)=i2(t)     凬t

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U2(圖2a);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)恒與U2相等,即 (t)=U2(t)    凬t

表述三:在NR的入口接入電流源id時,其出口處的短路零狀態響應為i2(圖3a);若在出口處接上壹個與電流源id波形相同的電壓源Ud,則出現在入口處的開路零狀態響應(圖3b)恒與i2的波形相同,即 (t)=i2(t)      凬t  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:對於互易二端口網絡NR,下列關系恒成立,即 Y21(S)=Y12(S)Z21(S)=Z12(S)H21(S)=-H12(S)前兩式表明互易二端口網絡的Y 參數矩陣和Z 參數矩陣是對稱矩陣,後式表明互易二端口網絡的H 參數矩陣是反對稱矩陣.

將上列諸式中的變量S換成 jω就得到正弦穩態下的互易定理.

應用條件並非任何壹個網絡都具有互易性質.壹般地說,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絡均有此性質.含有受控電源、非線性元件、時變元件、回轉器的網絡都不壹定具有這種性質.