换路定理(Reciprocity theorem)是电路中常用的基本电学原理之一,它也被称为“回路互等定理”、“载波原理”或“均质网络对称性原理”,是指在线性、时不变电路中,两个任意端可相交换而不改变其物理性质的因果电参数之关系。
1.什么是换路定理
换路定理是指:若在线性、时不变电路中,在任意两个外部引出端之间加入一电压源或电流源并作为检测点,则可以得到该电路中由这两个引出端产生的相应电压或电流。对于同一组测量电源和检测点,如果交换它们的位置,所得到的结果电压或电流与原来的不变,且具有相同的数值,但正、负极性相反。
2.换路定理的适用范围
换路定理适用于线性、时不变电容、电感、电阻网络,其中一些元件可以是复数。当输入信号是sinusoidal 等比例地发生变化时,应用换路定理特别方便。在频率域上,换路定理等价于复共轭。
3.换路定理与基尔霍夫定律的关系
换路定理适用于多端口电路,同基尔霍夫的电压和电流定律一样,是分析电路中各个分量之间相互联系的重要工具。但是,基尔霍夫定律描述的是通过某些元件的整体电流,而不能直接得到元件内部的电压分布情况。
换路定理的原理是基于线性电路的能量守恒和对称性原理建立的,在实际应用中可以与基尔霍夫定律并用,以提高电路分析的效率和准确性。
阅读全文
3560