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[电路]19-互易定理



1 互易定理

定义:
对于一个仅含线性电阻且只有一个激励的电路,在保持电路将独立电源置零后电路拓扑结构不变的条件下,激励和响应互换位置后,响应与激励的比值保持不变。上述互换后拓扑结构不变有三种可能,构成了互易定理的三种形式。

1.1 形式1

说明:
激励:电压源
响应:电流
图示:

情况1

公式:
则端口电压与电流关系满足如下公式:
i 2 u S 1 = i 1 u S 2   或   u S 1 i 1 = u S 2 i 2 \frac {i_2}{u_{S1}}=\frac {i_1}{u_{S2}} \ 或\ u_{S1}i_1=u_{S2}i_2 uS1i2=uS2i1  uS1i1=uS2i2
注意:
u S 1 = u S 2 u_{S1}=u_{S2} uS1=uS2 时, i 2 = i 1 i_2=i_1 i2=i1

1.2 形式2

说明:
激励:电流源
响应:电压
图示:

情况2
公式:
则端口电压电流关系满足如下公式:
u 2 i S 1 = u 1 i S 2   或   u 1 i S 1 = u 2 i S 2 \frac {u_2}{i_{S1}}=\frac {u_1}{i_{S2}} \ 或\ u_1i_{S1}=u_2i_{S2} iS1u2=iS2u1  u1iS1=u2iS2
注意:
i S 1 = i S 2 i_{S1}=i_{S2} iS1=iS2 时, u 2 = u 1 u_2=u_1 u2=u1

1.3 形式3

说明:
激励:图(a)为电流源,图(b)为电压源
响应:图(a)为电流,图(b)为电压
图示:

情况3
公式:
则端口电压电流关系满足如下公式:
i 2 i S 1 = u 1 u S 2   或   u 1 i S 1 = u S 2 i 2 \frac {i_2}{i_{S1}}=\frac {u_1}{u_{S2}} \ 或\ u_1i_{S1}=u_{S2}i_2 iS1i2=uS2u1  u1iS1=uS2i2
注意:
i S 1 = u S 2 i_{S1}=u_{S2} iS1=uS2 时, i 2 = u 1 i_2=u_1 i2=u1

2 注意事项

  1. 互易前后应保持网络的拓扑结构不变,仅理想电源搬移;
  2. 互易前后端口处的激励和响应的极性保持一致(要么都关联,要么都非关联);
  3. 互易定理只适用于线性电阻网络在单一电源激励下,端口两个支路电压电流关系;
  4. 含有受控源的网络,互易定理一般不成立。



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