什么是互惠定理及其陈述

在电磁学中,有许多重要的网络定理可用,因为互惠定理是最重要的定理之一。通过使用本定理,我们可以建立物理直觉来确定特定设计是否正确或不正确。本定理还指出,在众多系统的设计中可以实现或不可行。然而,在电磁解学中使用数学,这种关系精确地表达了这种关系。本文讨论了互惠定理的概述。


什么是互惠定理?

这个定理表明,在任何电路中网络,电流的流动是因为在电路的任何特定分支内的单电压源相当于原始分支内的电流值,无论电源都被设置在电路的那个特定的电路的那个特定分支。本定理用于线性的互酷网络中使用双边电路这简单地只有一个独立的来源,这个定理也可以用于AC和DC电路。

以简单的方式,这个定理可以被定义为;一旦任何电路中的电压和电流源都是交换的量,否则否则电流大小,则电路内的电压保持不变。本定理适用于求解用于电磁电子器件的几种AC和DC网络。这些电路没有任何时变元素。


陈述

互惠定理陈述可以通过以下电路图解释。在下面的电路中,可以在不改变电流的情况下更换两个源的位置,如电压和电流。但是,电压源的极性必须通过每个位置的分支电流的方式相同。

电阻在像R1的电​​路中,R2&R3通过电压和电流源连接。从上述电路非常清晰,可以使用互易定理来求解这些来源来求解电路。

本定理的缺点是它仅用于单源网络,但不适用于多源网络。因此,要将本定理应用到网络,网络必须是线性的,包括电阻器,电容器,电感器和耦合电路。该电路不应包括随时间变化的元素

解决互惠定理的步骤

  • 首先,选择电路中的分支,其中必须创建互动性。
  • 可以通过任何传统的网络分析技术获得分支内的电流流。
  • 电压源可以在所选择的分支之间互换。
  • 在距离之前存在电压源的分支内的电流流程。
  • 目前,我们可以观察到,在第二步中较早的连接中获得的电流与在第4步中电源交换时测量到的电流相等。

在这个定理中,当安培表然后使用电压源,然后必须是理想的。因此,电压源的内阻应为零。互易定理施加的电路可以是简单的,另一种复杂。然而,每个复合互易网络都可以简化到易于电路中。在线性无源网络中,基于互易定理,电压供应以及O / P电流可移动。电压和电流之间的关系称为传输电阻。

互易定理电路理论

可以通过以下电路解释互惠定理声明。首先,我们需要检查电路是否是双边网络,以便我们可以应用本定理。之后,检查像X-Y&A-B等网络的分支内定理的有效性。因此,首先,我们必须像以下一样找到A-B分支中的电流。

互惠定理电路
互惠定理电路

X-Y分支之间的等效电阻

r = [(2 + 1)|| 3] + 2

所以这个等式将是

=(9/6) +2 =((12+9)/6) = 21/6 = 3.5欧姆

所以,当前像'i1'一样

10 / 3.5 a => 2.86a

同理,I2 = 2.86 X (3/3+3) =1.43A

I3 = I1-I2 = 2.86- 1.43 = 1.43A

在上述电路中,更改电压源位置并将其放入A-B分支中,然后电路将如下。计算等效物抵抗性在A-B端子跨越A-B端子,然后可以像以下一样计算电阻。

电压源已更改
电压源已更改

x-y端子间的等效电阻

r =(2 || 3/5)+ 1 + 2

=(6/5)+ 3 = 21/5 = 4.2欧姆

I2 = 10 / 4.2 => 2.34a

I1 = i2 x (3/3+2)

= 2.384 x(3/5)= 1.43a

因此,我们注意到,在第一电路中,分支X-Y和A-B分支电流内的源可以是1.43A。类似地,一旦A-B分支中的源,X-Y分支中的电流将变为1.43A。因此,这证明了互惠定理。

天线的互惠定理

天线中最有用的属性是往复性,指出发送和天线的特性是相等的。所以天线不包括不同的发射和接收辐射模式。如果我们知道发射模式内的辐射模式,我们还可以识别接收模式内的模式。

天线的主要功能用于传输和接收。一旦改变天线的操作模式,也可以更改属性。天线的属性不变被称为互惠性。在互动下,天线的特性包括以下内容。

  • 定向模式平等
  • 指令平等
  • 有效的长度平等
  • 天线阻抗平等

洛伦兹互易定理

互惠定理是一旦我们在传输和接收天线的位置产生了含义,它在天线内是一个重要的概念。Lorentz互惠定理的定义首先考虑包含两组源如J1&J2的源,其中每个源生成E1,H1和E2,H2等字段。

实验

互惠定理所涉及的步骤如下所述。

互惠定理实验
互惠定理实验

目的:

本实验的主要目标是验证互惠定理

需要装置

本定理所需的装置包括用于DC电路的训练系统,连接线,直流电源和数字AVO仪表。

理论

在任何包含一个或更多发电机的双边线性n/w中,在网状网络上启动的电压与任何下一个网状网络内的电流的百分比与交换其他电动势时获得的电压位置和电流的比例相似。

程序

  • 借助DC电路训练器的帮助,电路可以连接并采用电压= 5V,电阻R1,R2&R3值为10kΩ,100Ω&1kΩ
  • 在录制观察表中的值之后,计算电压以及电流的电流。
  • 该表包含这些电阻的电压和电流值
  • 通过简单地使用AVO表来分离DC的电源以测量等电阻。
  • 如电路所示修改电源的位置。
  • 计算这些电阻的电流和电压值,并记下观察表中的
  • 同样,分离直流电源以借助AVO仪表衡量等等的电阻。

结果

评估理论和实际结果之间的理论和实际结果。在两种情况下发现电流和电阻的值,就像电池和电流表处于同一位置,当电池和电流表互换时。因此可以测量电流和电阻的值。

因此,这一切都是关于互惠定理概述.互易定理在天线中的应用是,在类电磁天线系统和电网络分析中的应用中,互易定理有不同的形式。2021欧洲杯足球竞猜官方平台例如,互易定理表明,天线的功能与发射器一样均匀,而不是接收器&特别是天线的辐射和接收模式是相同的。这里有一个问题,请提到电磁学中可用的不同类型的定理?

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