由互易定理

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4. 5 互易定理

4. 5 互易定理
+ u1 G1 – G3 gm u1

网孔方程:
(1)
(R1+R2) il1- R2 il2 = us1 - R2 il1 +(R2+R3) il2 = - rm i1 i1 = il1
节点方程: (G1+G2)un1- G2 un2 = is1 (2) -G2 un1+(G2+G3) un2 =- gm u1 u1 =un1
R I 0 U k2 U 2
例2
i1
图a为线性电路,N为相同的电阻网络,对称连接, 测得电流i1=I1, i2=I2, 求b图中的i’1 a i2 i’1 a
+
US
+ N N
b (a) 对图(c)应用叠加和互易定理 US
N
-
(b)
b
解 +
US
i”1
a
+
N N
b
(c) US

d
2A
(c)
a Req
b
线性 电阻 网络 NR
c
a I 5 5 + 5V – 戴维宁等 效电路
(d)
d
b
(2) 结合a图,知c 图的等效电阻:
u1 10 Req 5 2 2

5 I 0.5A 55
解2
应用特勒根定理:
ˆ ˆ u1i1 u2 i2 u1 i1 u2 i2
B + U –
线性 有源 网络
a A RA b
R

B
(1)应用戴维宁定理: (2)应用替代定理:
a + U –
A
RA R RA + Uoc – I

互易定理证明范文

互易定理证明范文

互易定理证明范文互易定理是数学中的一个重要定理,旨在说明在不同的域上进行变换时,求导和求积分可以互相转换。

在本文中,我将从定理的定义、证明过程以及实际应用等角度来解释互易定理。

首先,我们来定义互易定理。

在数学中,互易定理又称为傅里叶变换的互易性质。

设函数f(x)和F(k)分别表示实数轴上的两个函数,其傅里叶变换定义为:F(k) = ∫[负无穷,正无穷] f(x)·e^(-ikx) dx其中,e^(-ikx)是一个复指数函数,被称为傅里叶系数,表示一个特定频率的振幅。

互易定理指出,当函数f(x)和F(k)都在积分区间[-∞,∞]上绝对可积时,f(x)的傅里叶变换F(k)的逆变换等于f(x)自身。

也就是说,有如下关系成立:f(x) = (1/(2π))∫[负无穷,正无穷] F(k)·e^(ikx) dk接下来,我将展示互易定理的证明过程。

证明过程如下:我们首先考虑定义的傅里叶变换公式:F(k) = ∫[负无穷,正无穷] f(x)·e^(-ikx) dx现在,我们将定义傅里叶变换的逆变换:f(x) = (1/(2π))∫[负无穷,正无穷] F(k)·e^(ik x) dk为了证明互易定理,我们需要证明f(x)等于其逆傅里叶变换。

换句话说,我们需要证明:(1/(2π))∫[负无穷,正无穷] F(k)·e^(ikx) dk = f(x)我们可以通过以下步骤证明上述等式:步骤1:我们将f(x)表示为其傅里叶变换F(k)的逆变换。

f(x) = (1/(2π))∫[负无穷,正无穷] F(k)·e^(ikx) dk步骤2:然后,我们将F(k)替换为其傅里叶变换f(x)。

f(x) = (1/(2π))∫[负无穷,正无穷] [∫[负无穷,正无穷]f(x')·e^(-ikx') dx']·e^(ikx) dk步骤3:我们交换积分的顺序并进行化简。

6.3互易定理

6.3互易定理

证明:设电路中有b条支路,连接αα’和证明方法同定理1证明方法同定理1☐互易定理在应用时要注意,前两种形式中,当激励是电压,响应为电流;当激励是电流,响应就是电压;第3种形式,一边激励、响应都是电流,另一边激励、响应都是电压。

从总体上说,不能全是电流或全是电压。

(注意,互易定理中各次观测的响应均为零状态响应)☐应用互易定理时,不仅有量的大小问题,而且还有方向问题。

一般电源的移动方法为:平移法和旋转法。

☐互易定理用于解平衡电桥电路和对称电路较方便。

☐互易性与无源性是互不相干的,回转器是无源器件,但不能互易。

9例4:图中N为线性无源电阻电路,图(当将3Ω支路短路求短路电流(a) (b)17从图(a)可知又因为从图(b)可知22232323()R u R i R i R i R i R R iββ=+=+=+Si i =所以223S()u R R i β=+113ˆˆˆˆR uu i R i γ=++又因为S ˆii =111S ˆˆR uR i R i ββ=-=-所以11S S 3S 13S ˆ()uR i i R i R R i βγβγ=-++=-++由于u 2应等于û1,所以可求得12()R R γβ=+(c)19网孔方程为消去控制电流i 及网孔电流i m3,得矩阵形式的网孔方程13131m1132232m 22R R R R R i u R R R R R i u γβγβββ++-+-⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦若原电路电路互易,则13m13m 21m313m123m 22m32m3m1m 2()()R R i R i R i u i R i R R i R i u i i i i i γβ++-=-⎧⎪+++=⎪⎨=⎪⎪=+⎩3132R R R R γββ+-=+亦可得12()R R γβ=+。

材料力学互易定理

材料力学互易定理

材料力学互易定理材料力学互易定理,也称Betti第二定理或Betti-Maxwell互易定理,是材料力学分析中一个重要的定理,用于计算复杂结构的内力分布和刚度计算等问题。

本文将详细解释什么是材料力学互易定理,其背景、前提和证明过程,并简要介绍其应用和限制。

一、背景和前提材料力学互易定理是由19世纪意大利学者贝蒂 (Carlo Alberto Castigliano) 和英国学者麦克斯韦(James Clerk Maxwell)独立提出的。

这个定理的起源可以追溯到19世纪,当时的工程师们需要计算桥梁、建筑和机器的承载能力以及内力、应变等。

然而,复杂的结构往往需要进行繁琐的计算才能得出结果,这个过程既费时又费力,而且容易出错。

为了解决这个问题,贝蒂和麦克斯韦分别提出了一条定理,使得计算更为简单。

他们的定理相似,而且可以互相推导,因此被称为材料力学互易定理或Betti第二定理。

这个定理的基本思想是在复杂的力学问题中,可以通过若干次简单的计算来得出结果。

在介绍互易定理之前,先要介绍一些概念。

材料力学中的很多问题都是静力学问题,即考虑物体在稳定状态下的受力情况。

为了描述一个物体在空间中的静力学状态,需要引入一些概念:受力结构:指一个物体,包括其支撑和支承的物体。

外载荷:指作用在受力结构各部分上的外部荷载,包括重力、压力、拉力等。

位移:指受力结构的任意一个点在三维空间中的位移,包括沿x、y和z三个方向的位移。

应力:指受力结构内部任意一个点的受力情况,包括拉力、压力等。

应变:指受力结构内部任意一个点的形变情况,包括沿x、y和z三个方向上的形变。

根据上述定义,可以得到受力结构中各部分的内力和挠度,由此可以推导出材料力学互易定理。

二、定理表述材料力学互易定理的核心是内力和位移之间的关系。

它的推理方式可以描述为以下两个定理:定理一:原来的受力结构,在其任意点的位移与外载荷的乘积之和等于对其施加单位外力所引起的位移值,即W = ∫_(V)⁡(σVε)dV其中,W是原始受力结构对外力加之后的反作用位移,V是受力结构内部有位移的体积,σ是体积元素中的应力向量,ε是应力张量中的应变向量。

电路分析之互易定理

电路分析之互易定理

R1 = R2 = 2Ω时,us = 8V,i1 = 2A,u2 = 2V; R1’ = 1.4Ω,R2’ = 0.8Ω时,us’ = 9V,i1’ = 3A, 求:u2’ = ?
R1 i1
i2
R1’ i1’
i2’
uS
N
R2 u2 uS’
N R2’ u2’
2009-10-13
(a)
(b)
解: ∵R1、R2已变,∴不能直接对us两端用互易定理。
Q u22' = 0,uˆ11'=0,uS1 = u11',uˆ S 2 = uˆ22'
其它形式的推导类似
5
3、注意事项
§2-10互易定理
只适用于线性电阻网络; 使用互易定理时要注意电流、电压的关联方
向;
互易定理对简单支路也成立; 当网络只有单一源时,才能直接使用互易定理。
当有多个电源时,可先用叠加定理化为单电源
网络,再使用互易定理。
4、例子
例1、下图(a)中,已知u2 = 6V,求图(b)中u1’ = ?
4A
R1
N R2
u2 u1’ R1
N R2
2A
(a)
(b)
2009-10-13
6
1
§2-10互易定理
§2-10互易定理
§2-10互易定理
4A
R1
N R2
u2 u1’ R1
N R2
2A
(a)
(b)
解:首先R1和R2可并入N构成N’仍为无源线性电阻网络
i11adi1n4520vi2ei1n45i220v将图a和b电路的网络n及左端用戴维南等效电路的代替即将a和b分别化简为fg3用戴维南定理求i220091013210互易定理12fr05uoc1agi2r0uoc2a1uocr052uocr0r0是图a和b电路从右端看进去的戴维南等效电路的r0则图e可简化为h

2-8互易定理

2-8互易定理
0 -iS -iS 0
$ u22 ′ i s = u11′ i s
所以
$ u22 ′ = u11′
互易定理的第三种形式
=iS
u11′i11′ + u 22′i22′ = u11′i11′ + u 22′i22′
0 0 -iS uS
数值
所以 五,应用举例
$ u11′ = i22′
数值
$ 0 = u11′ i s + u s i 22 ′
§28 互易定理
三,注意几点: 1 .为互易网络的条件 不含受控源和独立源的线性二端口网络 2 .为口的条件 3 .两个端口的引出方式有规定: 两个端口的引出方式有规定: 在任意对节点间并联引出(跨接引出 烙铁引出) 跨接引出, 在任意对节点间并联引出 跨接引出,烙铁引出 将任意支路剪断后串接引出(夹钳引出) 将任意支路剪断后串接引出(夹钳引出) 4. 激励和响应互换位置后要使响应数值不变, . 激励和响应互换位置后要使响应数值不变, 激励和响应在性质上的三种达配关系. 激励和响应在性质上的三种达配关系. 用动画说明
5. 激励和响应互换位置后要使响应数值不变, . 激励和响应互换位置后要使响应数值不变, 激励和响应的方向不能错. 激励和响应的方向不能错.
1 is 1′ N

2 i 22′ 数值
1
2 N

+ u11′ u ′ 11
2′
1′ 2′
+ 数值 is us -
响应电流(短路电流) 响应电流(短路电流) 响应电压(开路电压) 响应电压(开路电压) 电流源电激流方向 电压源电位升方向 四,证明:用特勒根定理证明 证明:
互易定理的第一种形式
u11′i11′ + u 22′i22′ = u11′i11′ + u 22′i22′

互易定理的应用

互易定理的应用

互易定理的应用互易定理,又称反比例定理,是一种数学定理,由欧几里得发现,也有可能是希腊数学家勒比里安提出。

它表明两个变量总是存在反比例关系,即当一个增加时,另一个就会减少,反之亦然。

本文将针对互易定理的定义及其在人们日常生活中的应用作出介绍。

首先,从数学上来说,互易定理的定义如下:若x和y是两个正数,且x y,则有 x / y = y / x 。

互易定理是一种对称定理,即把变量换位置,结果依旧不变。

它可以被用来计算一个变量的值,当另一个变量的值已知时,例如将2/4用互易定理处理,可得出4/2=2。

其次,在日常生活中,互易定理常常被用来计算金融类的问题,例如汇率的计算,人们可以根据以美元(USD)为基准计价的汇率,把其他货币的汇率折算成美元,再将美元的汇率折算回原货币,从而得出原货币的汇率。

此外,在物理上,互易定理也得到了广泛的应用。

常见的例子是摩擦力和摩擦系数之间的关系,即F=μ*N,其中F为摩擦力,N为物体表面接触的部分产生的压力,而μ则为摩擦系数。

很显然,当N增大时,F也会增大,但μ则同时减小,由此可见,F和μ之间也存在反比例关系,这正是互易定理的应用。

最后,互易定理还可以应用于流体力学和化学,例如比重的换算,在一个未知液体的情况下,可以根据比重的反比例关系,通过测定出一个熟悉的液体的比重,从而估算出未知液体的比重。

在生物学方面,同样可以利用互易定理,比如减肥的过程,当体重减少时,体质指数(BMI)会相应减少,反之亦然,因此可直观地看出二者之间存在反比例关系,同样是互易定理的应用。

综上所述,互易定理是一个十分有用的定理,其应用领域涉及到金融、物理、化学以及生物等多种领域。

本文综述了互易定理的定义及其应用,希望能够对读者有所帮助。

3-4 互易定理

3-4 互易定理

3.4 互易定理1. 互易定理的内容互易定理:对于一个线性电阻网络而言,如果只有一个激励和一个响应,那么当激励与响应互换位置后,激励与响应的比值保持不变。

这里的激励指电压源或电流源,响应指电压或电流。

互易定理的示意图如图1所示。

u 1i 2u 2i 1212u u i i =图1 互易定理示意图根据互易定理和图1,1212(u u i i =激励)(互换位置后的激励)(响应)(互换位置后的响应) (1)由式(1)可以看出,如果激励(电压源电压)相同,则互换位置后的响应(电流)也相同。

这是互易定理的一种特殊情况。

由互易定理的内容可以看出,互易定理是很难自己想象出来的。

由于互易定理很难想象,要证明互易定理自然也是一件非常困难的事情。

不过,为了令人信服,下面我们来证明一下互易定理。

2. 互易定理的证明在证明互易定理之前,需要先证明两个定理和一个定理推论,即特勒根定理1、特勒根定理2和特勒根定理2推论。

特勒根定理1的内容是,任意一个电路,如果每一条支路的电流参考方向都是从电压参考方向的正极流入,则所有支路的电压电流乘积加起来一定等于零。

电压电流乘积就是功率,可见特勒根定理1的物理含义就是任何一个电路总的功率为零,也就是发出功率等于吸收功率,即功率守恒。

下面我们来证明特勒根定理1。

假设任意一个电路总计有b 条支路,n 个结点,第p 、q 个结点之间的电压记为pq u ,电流记为pq i ,则1111111111111()02222bn n n n n n nnk kpq pq p q pq p pq q pq k p q p q p q q p u i u i u u i u i u i ===========−=−=∑∑∑∑∑∑∑∑∑ (2)由式(2)即证明了特勒根定理1。

式(2)乍一看很难理解,下面对其中的细节进行解释。

式(2)中第一个等号是将支路电压电流乘积之和转化为结点与结点之间电压与电流乘积之和。

高等数学1 互易定理 -回复

高等数学1 互易定理 -回复

高等数学1 互易定理-回复什么是互易定理?互易定理,也被称为傅里叶互易性质,是高等数学中一个重要的定理。

它描述了一个函数的傅里叶变换与它的自身的傅里叶变换之间的关系。

互易定理被广泛应用在信号处理、图像处理、量子力学等领域。

在本文中,我们将详细介绍互易定理的概念、定义、性质和应用。

1. 互易定理的概念互易定理是傅里叶变换理论的重要内容之一。

傅里叶变换是将一个函数在时域(时间域)上的表达转换为频域上的表达的数学工具。

互易定理表明,一个函数的傅里叶变换与其自身的傅里叶变换之间存在某种变换关系。

2. 互易定理的定义设函数f(t) 的傅里叶变换为F(w),则互易定理可以表述为:F(t) 的傅里叶变换为f(-w)。

换句话说,一个函数在时域上的傅里叶表示对应于另一个函数在频域上的傅里叶表示。

3. 互易定理的性质互易定理具有以下性质:3.1 线性性质:如果f(t) 的傅里叶变换为F(w),g(t) 的傅里叶变换为G(w),那么af(t)+bg(t) 的傅里叶变换为aF(w) + bG(w),其中a和b为常数。

3.2 平移性质:如果f(t) 的傅里叶变换为F(w),那么e^jwtf(t) 的傅里叶变换为F(w - w0)。

即在时域上对函数进行平移,其傅里叶变换在频域上也发生了相应的平移。

3.3 对称性质:如果f(t) 为实函数且f(t) 的傅里叶变换为F(w),那么F(t) 的傅里叶变换为2πf(-w)。

即函数在时域上的对称性对应于其傅里叶变换在频域上的反对称性。

4. 互易定理的应用互易定理在信号处理、图像处理和量子力学等领域有着广泛的应用。

4.1 信号处理中的应用:通过傅里叶变换,我们可以将一个时域上的信号转化为频域上的信号,从而实现频谱分析、滤波等操作。

互易定理可用于说明,对某个信号施加一个变换后,其频域表达将对应于原信号在另一个域中的变换。

4.2 图像处理中的应用:图像可以看作是一个二维函数,通过二维傅里叶变换,我们可以将图像在时域上的表示转化为频域上的表示。

数据库原理 互易定理

数据库原理 互易定理

数据库原理互易定理互易定理是数据库中的一种重要原理,指的是在进行关系运算时,操作符之间的顺序可以交换而不影响运算结果。

在关系数据库中,常用的关系运算符包括选择、投影、并、差、笛卡尔积和连接等,这些运算符是用来操作关系表的,将它们合理应用可以实现各种复杂的查询和操作。

下面我们来详细介绍一下关系运算符之间的互易定理:1. 选择操作的互易定理选择(selection)是从关系表中筛选出满足特定条件的元组,其符号为σ。

根据互易定理,选择运算符是可以交换位置的。

也就是说,若R是一个关系表,p和q是任意两个选择条件,则有:σp(σq(R)) = σq(σp(R))R ∪ S = S ∪ R4. 笛卡尔积操作和连接操作的互易定理互易定理在关系数据库中是非常重要的一个原理。

它的运用可以使关系表之间的运算更加灵活、高效,也为关系数据库的设计和查询提供了更多的可能性。

除了互易定理之外,还有一些其他的关系代数规则也非常重要。

这些规则包括结合律、分配律、交换律以及去重等规则。

1. 结合律结合律是指运算符之间的运算顺序不同,但结果不变。

对于三个表R、S、T,选择运算符符合结合律即:σp(σq(R)) = σq(σp(R))2. 分配律分配律是指关系运算符可以有两种顺序进行运算,没有影响结果,比如:R × (S ∪ T) = (R × S) ∪ (R × T)3. 交换律R ∪ S = S ∪ R4. 去重在关系数据库中,经常需要对表进行去重操作,而这个操作可以简单地表示为:以上这些关系代数规则全都非常重要,它们的存在可以让我们更快地进行表的操作,提升数据库操作效率和查询速度。

在实际应用中,我们还需要根据具体的数据情况和查询需求来选用不同的操作符和规则。

除了关系代数,我们也可以使用关系演算来进行关系运算。

关系演算包括元组关系演算和域关系演算两种形式,其中元组关系演算基于元组的集合,而域关系演算基于关系表的列。

高等数学1 互易定理

高等数学1 互易定理

互易定理是表示定理的基础,其和Green's function结合就能推导出表示定理。

在互易定理中需注意:1)互易定理在两个体系交集部分成立;2)与时间无关(第一互易定理)。

互易定理可简单理解为第一组力在第二组力产生位移上做的功等于第二组力在第一组力产生位移上做的功,这个功包括体力,面力与惯性力所做的功。

当考虑时间后,对时间进行积分可将惯性力抵消,由此可得第二互易定理。

互易定理看起来非常奇怪,但其非常巧妙。

当我们取其中一组力为单位集中脉冲力时,其产生的位移就是格林函数,利用互易定理,我们可以轻松导出位移积分表示定理。

高等数学1 互易定理

高等数学1 互易定理

高等数学1 互易定理互易定理是高等数学中的一个重要定理,它描述了傅里叶变换中频域和时域之间的相互转换关系。

这个定理的英文名称为Parseval's theorem,它是由法国数学家马塞尔·艾伯特·亨利·亚当·巴特朗·德·亨利·瓦耶·傅里叶提出的。

互易定理在信号处理、图像处理、通信系统等领域中有着广泛的应用。

互易定理的表述如下:若f(x)和F(k)是一维函数,它们之间的傅里叶变换和逆变换分别为F(k)和f(x),则有以下等式成立:∫[−∞,+∞] f(x) ^2 dx = ∫[−∞,+∞] F(k) ^2 dk其中,f(x) ^2表示函数f(x)的绝对值的平方,F(k) ^2表示函数F(k)的绝对值的平方,∫表示积分运算。

这个定理的物理意义是,信号的能量在频域和时域之间是保持不变的。

在时域,信号的能量是由每个点的振幅的平方和所有点的总和得出的。

而在频域中,信号的能量则是由每个频率成分的幅度的平方和所有频率成分的总和得出的。

互易定理的证明可以通过傅里叶变换的定义和逆变换的定义进行推导。

首先,根据傅里叶变换的定义,有:F(k) = ∫[−∞,+∞] f(x)e^(-2πikx) dx然后,将F(k)代入互易定理的等式中,得到:∫[−∞,+∞] f(x) ^2 dx = ∫[−∞,+∞] ∫[−∞,+∞] f(t)e^(-2πikt) dt ^2 dk 接下来,根据复数的模平方公式,可以将上式展开:∫[−∞,+∞] f(x) ^2 dx = ∫[−∞,+∞] ∫[−∞,+∞] f(t)e^(-2πikt) dt ^2 dk= ∫[−∞,+∞] (∫[−∞,+∞] f(t)e^(-2πikx) dt)(∫[−∞,+∞]f(u)e^(-2πiku) du) dk接着,可以将两个积分项进行展开和交换顺序,得到:∫[−∞,+∞] f(x) ^2 dx = ∫[−∞,+∞] (∫[−∞,+∞] f(t)f(u)e^(-2πik(x-u)) dtdk) du= ∫[−∞,+∞] (∫[−∞,+∞] f(t)f(u)e^(-2πik(u-x)) dudk) dx= ∫[−∞,+∞] ∫[−∞,+∞] f(u)e^(-2πiku) du ^2 dx最后,根据傅里叶逆变换的定义,将上式中的积分项变为f(x),得到:∫[−∞,+∞] f(x) ^2 dx = ∫[−∞,+∞] f(u) ^2 du由此可见,互易定理被证明成立。

互易定理证明

互易定理证明
互易定理证明互易定理证明互易定理2对内部不含独立源和受控源的线性电阻网络n任取两对端钮11和22如果在端口11施加输入电流在端口22可得输出电压如图a所示
互易定理证明
互易定理证明
互易定理1 对内部不含独立源和受控源的线性电 阻网络N,任取两对端钮11’和22’,如果在端口11’ 施加输入电压 us,在端口22’可得到输出电流 i2 , 如图 (a)所示。反之,对22’施加输入电压 uˆs ,可 在11’得到输出电流 iˆ1 ,如图 (b)。
iˆ1 i2 uˆs us
。。
同样可得:
b
uˆ1i1 uˆ2i2 uˆkik 0 k 3
。。
互易定理证明
由于图 (a)中的网络N和图3.5.1(b)中的网络N是
由线性电阻组成的同一网络,uk=Rkik uˆk Rkiˆk
(k=1,2,…,b), 所以上式可写作
bபைடு நூலகம்
u1iˆ1 u2iˆ2 Rkiˆkik k 1 b
。。
互易定理证明
同样,设图 (b)中线性无源电阻网络N中的支路电
压为 uˆ(k k=1,2,…,b),支路电流为(iˆk k=1,2,…,b),
以及 、 和 、 ,支uˆ1 路iˆ1电压uˆ和2 支iˆ2路电流也取 一致参考方向。
按图中标定的参考方向,根据特勒根定理,由特 勒根定理可知:
b
u1iˆ1 u2iˆ2 ukiˆk 0 k 3
uˆ1i1 uˆ2i2 Rkiˆkik k 1
。。
互易定理证明
上两式的右边相等,故
u1iˆ1 u2iˆ2 uˆ1i1 uˆ2i2
图 (a)中 u1 uS ,u2 0,图 (b)中 uˆ1 0, uˆ2 uˆS 。得

§3-7 互易定理

§3-7 互易定理
1
is

u1

线性 无源 N0
2

1

u2

ˆ1 u

'
线性 无源 N0
2

is
ˆ2 u

1
'
(a)
2
1'
( b)
2'
互易定理
形式3:如图(a)所示电路,N 0内部不含有任何独立源 ' ' i 2 2 和受控源,当在端口 1 1 接电流源 s时,端口 的短 路电流为 i 2 ,当把激励 换为电压源 us ,并接在端口2 2 ' ' ˆ1 时,如图(b)所示,如果 1 1 响应换为端口 的开路电压 u ˆ 1 = i2 u 电压源的数值等于电流源的数值,则在数值上有:
§3-7 互易定理
北京邮电大学电子工程学院
退出
开始
互易定理
互易定理(Reciprocity Theorem):对不含独立源 和受控源的线性网络,在单一激励的情况下如果激 和响应互换位置,将不改变同一激励所产生的响应。 N 0 内部不含有任何独立源和 形式1:如图(a)所示电路, 受控源,当在端口1 1' 接电压源时,端口 2 2 ' 的短路 电流为 i 2 ,当把激励 us 和响应 i 2 互换位置时,如图(b) ˆ =i i 所示,根据互易定理,有: 1 2 ˆ
对b点应用KCL有:
' m ' db ' cb
2 4 2 i i i ( ) A 3 3 3 2 ' 所以 ik im A 3
d
X
注意事项:
1.互易的支路在互易前后电压、电流的参考方向不 能发生变化。 2.利用互易定理只能求出互易支路的电量,互易后 其他支路的电压、电流发生变化。 3.当线性电路中含有多个独立源时,需要应用叠加 定理,分别对每个独立源单独处理。 4.电路中不能含有受控源。

互易定理的应用

互易定理的应用

互易定理的应用
众所周知,互易定理是数学中一个非常重要的定理,它被称为逆乘法公式。

它有助于解决各种数学问题。

互易定理的应用可以说是无限的,早在古代,它就被广泛地运用于计算数字,后面的发明者们也把它应用于一些更复杂的科学领域。

下面就简要介绍一下它在各个领域的应用。

首先,互易定理在几何学,矩阵论,和微积分中得到广泛运用。

在几何学中,它可以用来解决平行线和三角形的面积、高度,以及各种折线的长度。

在矩阵论中,它可以帮助计算矩阵乘法的逆矩阵,也就是逆乘法的原理,而在微积分中,它可以用来求解不同种类的微分方程,为数学模型的证明提供依据。

其次,互易定理还可以运用在统计学和概率论中。

互易定理在统计学中可以用来推导和计算不同数据分布曲线的极大似然估计,即最可能发生的观测结果,从而可以进行观测结果预测等。

在概率论中,它可以用来求解概率的期望值,以及分布概率的方差,从而用来进行最佳参数的估计。

最后,互易定理也可以用在传播学,制图技术以及人工智能领域中。

在现代传播学中,它可以帮助计算出不同传播媒介之间的系数,以及影响传播传播效率的参数。

在制图技术中,它可以用来计算出元素的位置,以及它们之间的距离,从而使图形的排列更加美观。

在人工智能领域中,它可以用来解决各种复杂的机器学习算法,像神经网络、朴素贝叶斯、监督学习等等。

以上就是互易定理的一些应用,可见它的重要性,它的存在极大地拓宽了数学的应用,并为日常生活和科学研究提供了更加方便快捷的解决方案。

高等数学a2 互易定理

高等数学a2 互易定理

高等数学a2互易定理高等数学中的互易定理是一个非常重要且有指导意义的定理,它在多个领域中都有着广泛的应用。

互易定理的发现和应用源远流长,为我们理解数学中的对称性提供了重要的工具。

互易定理最早可以追溯到19世纪初,当时的数学家开始对线性代数和傅里叶级数进行系统的研究。

互易定理的核心思想是基于一个重要的观点:如果我们能够将一个函数表示为一组基函数的线性组合,那么我们也可以通过对该函数应用基函数集的变换来得到这个函数的系数。

在数学中,基函数可以是一组正交函数,它们在给定积分范围内彼此正交,即它们的内积为零。

一个著名的例子是傅里叶级数,其中正弦和余弦函数构成了一组正交函数。

互易定理告诉我们,如果我们将一个函数表示为这组正交函数的线性组合,那么我们可以通过对这个函数进行一些操作,如积分或求导,来获得该函数在原正交函数组中的系数。

互易定理的具体表述是,如果f(x)和g(x)是在一个给定区间上的两个连续函数,并且f(x)和g(x)在该区间上的积分绝对收敛,那么这两个函数在该区间上的内积等于它们在该区间上的傅里叶级数系数的乘积之和。

换句话说,如果我们对两个函数进行内积运算,那么这个内积的结果等于这两个函数在傅里叶级数中对应系数的乘积之和。

互易定理在物理学领域有着广泛的应用,特别是在量子力学中。

量子力学中,我们经常需要对波函数进行操作和计算。

互易定理可以帮助我们在不同表示之间切换,使得我们可以更好地理解和解释量子力学中的现象。

此外,互易定理还在信号处理和图像处理领域有着重要的应用。

利用互易定理,我们可以通过对信号或图像进行傅里叶变换来分析它们的频谱和特征。

这为我们设计和优化信号和图像处理算法提供了有力的工具。

总结来说,互易定理是一项非常重要且有指导意义的数学定理。

它在线性代数、傅里叶分析、物理学以及信号和图像处理等领域中都有着广泛的应用。

掌握互易定理的概念和应用,将为我们在这些领域中更好地理解和解决问题提供帮助。

机械原理 互易定理

机械原理 互易定理

机械原理互易定理
机械原理中的互易定理,是指在同一刚体或不同刚体之间的不同力的作用下,力的大小、方向、位置、矢量均可交换,不会影响刚体的平衡状态。

简单地说,就是两个力的作用效果是相同的,只是位置或方向不同。

具体来说,互易定理包括以下几种情况:
1. 同向力的互易定理:同向力可以视为两个力的矢量相加,根据向量加法交换律,两个同向力的大小大小相等,方向相反时,作用效果是相同的。

2. 反向力的互易定理:反向力的大小相等,方向相反,作用效果也相同。

3. 垂直力的互易定理:垂直力可以拆分成水平和竖直两个分量,这两个分量可以互相交换。

4. 作用点互易定理:不同位置的力之间,只需满足大小、方向相同,即可交换位置。

总之,互易定理是一个基本的力学定律,很大程度上简化了刚体的分析和计算。

数据结构 互易定理

数据结构 互易定理

数据结构互易定理数据结构是计算机科学最基础的领域之一,它可以帮助我们更加有效地组织和处理数据。

互易定理是数据结构中的一个重要思想,它是指在一些特定情况下,我们可以通过互相交换两个数据结构的某些属性,来获得一种新的数据结构。

在本文中,我们将介绍互易定理的概念、应用以及相关参考内容。

互易定理的概念在数学中,互易定理是指对于某些特定的运算,我们可以通过交换运算的两个操作数,来得到相同的结果。

例如,在加法中,a + b = b + a。

在数据结构中,互易定理也类似地指出,对于某些特定的数据结构,我们可以通过交换它们的某些属性,来得到一种相同的数据结构。

这种交换必须是可逆的,并且不影响数据结构内部元素的顺序。

互易定理的应用互易定理在数据结构中有许多应用,其中一些最常见的应用如下:1. 堆排序堆排序是一种基于堆的排序算法。

在堆排序中,我们需要将输入序列建成一个堆,然后反复将堆顶元素与最后一个元素交换,然后重新构建堆,直到所有元素都被排序。

由于构建堆是一个重要的操作,因此通常使用互易定理将堆的构建过程转换为堆的维护过程。

具体来说,在堆排序中,我们利用互易定理将堆的左右子树中的最大元素交换,以保证堆的性质。

2. 快速选择快速选择是一种基于快速排序的选择算法。

在快速选择中,我们只需要找到输入序列中第k小的元素,而不需要将整个序列排序。

与快速排序类似,我们需要将输入序列划分为两个部分,然后只考虑包含第k小元素的那个部分。

在实现中,我们可以利用互易定理交换元素的顺序,使得第k小元素的位置处于左侧部分。

3. 双端队列双端队列是一种特殊的队列,它允许在队列的两端进行插入和删除操作。

由于双端队列允许在队首和队尾同时进行操作,因此通常使用互易定理将队列的实现转换为栈的实现。

我们只需要在栈的实现基础上,添加队首和队尾指针即可。

相关参考内容在学习互易定理的过程中,有一些相关的参考内容可以帮助我们更好地理解和应用互易定理。

1. 《算法导论》(Introduction to Algorithms)《算法导论》是计算机科学中最经典的教材之一,该书介绍了许多常用的数据结构和算法,包括互易定理。

互易定理的应用

互易定理的应用

互易定理的应用本文主要讨论的是互易定理的应用。

首先,我们首先回顾了互易定理的基本概念,然后讨论了互易定理在数学、物理学和化学等多种领域的应用。

接下来,我们讨论了互易定理在位置变换等几何学中的应用,以及互易定理在量子计算机和量子逻辑计算中的特殊应用。

最后,我们还提出了一些有关互易定理未来发展的展望。

本文可以增强读者对互易定理的理解,并为科学家研究互易定理的新方向提供参考。

Introduction互易定理是一个重要的数学定理,可以概括为“如果存在一个以变换为变量的函数,其输出结果和输入数据是完全相同的,那么该函数称为互易函数”。

几何学中的互易定理甚至更加简单,即“如果存在一个图形,将它沿着某个给定的方向完全翻转,它会恢复到最初的状态”。

互易定理的历史可以追溯到古希腊的数学家厄拉多塞(Euclid)。

但是,随着科学技术的发展,互易定理已经开始进入许多不同领域,例如数学、物理学和化学等,并在这些领域中发挥重要作用。

Application of Symmetry in Mathematics互易定理在数学领域有着广泛的应用。

早在公元前6世纪,厄拉多塞就已经开发出了互易定理的一些基本公式,并发现了一个重要的性质“如果任何一个物体可以旋转,那么其变换之后的形状与原形状完全相同”。

从那以后,这个定理就被广泛地应用到几何学中,而几何学又是数学的重要成分之一。

例如,互易定理可以用来求解多边形面积和体积,它可以帮助数学家们更好地理解曲面和几何形状等特殊几何图形的形状和空间分布。

此外,互易定理还可以用来求解投影问题和透视投影问题,它可以帮助数学家用较少的动作完成某一特定的投影转换。

Application of Symmetry in Physics and Chemistry 互易定理在物理学和化学领域也有重要的应用。

从宇宙尺度到原子尺度,互易定理可以帮助物理学家们研究物体在力学上的变化。

例如,物理学家可以使用互易定理来描述一个恒定的力场,从而更直观地理解物体如何在其中的运动受力的变化。

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§4.10
互易定理
证明方法同定理1

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根据特勒根定理有
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这说明回转器是既不发出功率,又不消耗功率的元件。所以,回转 器是无源元件。
i1
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i1

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1A
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v1
这说明,互易定理不适用回转器。所以说,互异性与无源性是没有 关联关系的,即不相干的。
§4.10
互易定理
例 一线性无源电阻网络N0,引出两对端钮测量。当 输入2A电流时,输入端电压为10V,输出端电压为5V; 若把电流源接在输出端,同时在输入端跨接一个15的 电阻,求流过15电阻的电流。
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§4.10
互易定理
互易定理2 对内部不含独立源和受控源的线性电阻网络 N,任取两对端钮’和’,若在端口’施加输入电流, 在端口’可得输出电压,如图所示。反之,对’施加输 入电压,可在’得到输出电流,如图所示。
ˆ 0,i ˆ is i is,i 0,i
ˆ is v is v
ˆ v 因此,当is is时,v
§4.10
互易定理
互易定理3 对内部不含独立源和受控源的线性电阻网络 N,任取两对端钮’和’,若在端口’施加输入电流, 在端口’可得输出电流,如图所示。反之,对’施加输 入电压,可在’得到输出电压,如图所示。
ˆ 0,v ˆ v ˆs i is,v 0,i
ˆ is v ˆs i 0 v
ˆ is v ˆs i v
ˆs的值 is的值时,v ˆ的值 i的值 因此,当v
§4.10
互易定理
• 互易定理的适用范围是比较窄的,它只适用于无源线性定 常网络。如果网络中有独立源或受控源,非线性元件,时 变元件等,该网络就不能运用互易定理。这是因为线性定 常网络保证了网络的电阻矩阵和电导矩阵具有对称性,才 使互易性得以成立。

互易定理
i1 v1

i2 v2
v1 0 v2
i1 0 i2
从外界送入回转器的功率为
v1 (t )i1 (t ) v2 (t )i2 (t ) i2 (t )i1 (t ) i1 (t )i2 (t ) 0
基本电路理论
第四章 电阻性网络的一般分析与网络定理
上海交通大学本科学位课程
电子信息与电气工程学院 2004年7月
§4.10
互易定理
互易定理1 对内部不含独立源和受控源的线性电阻网络N, 任取两对端钮’和’,如果在端口’施加输入电压,在 端口’可得到输出电流,如图所示。反之,对’施加输 入电压,可在’得到输出电流,如图所示。
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R1
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§4.10
互易定理
• 互易定理在应用时要注意,前两种形式中,当激励是电 压,响应为电流;当激励是电流,响应就是电压;第3 种形式,一边激励、响应都是电流,另一边激励、响应 都是电压。从总体上说,不能全是电流或全是电压。 (注意,互易定理中各次观测的响应均为零状态响应) • 应用互易定理时,不仅有量的大小问题,而且还有方向 问题。一般电源的移动方法为:平移法和旋转法。 • 互易定理用于解平衡电桥网络和对称网络较方便。 • 互易性与无源性是互不相干的,回转器是无源器件,但 不能互易。



根据特勒根定理
ˆ ˆ v i v i
则有

vs v
N
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0
ˆ i ˆ i v v
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由于网络N由线性定常电阻组成,所以
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'
电流源变换位置后电路结构改变(接入15的电阻),故不能直接用 互易定理。 由已知,N0的等效电阻Req=5;由互易定理,’的开路电压VOC=5 V。用戴维宁定理求得i=0.25A。
§4.10

互易定理
求图示网络中的电流I。
4
+
8V

2 2 2 I
解 所示为复杂电路,用互易定 理可化简成串并联方法求解的简 单电路。 I1=2A,I2=4/3A,I3=2/3A, KCL:I=I2-I3=2/3A 此例也说明,同电位不等于无电 流。
1
4 I 1
2
I2 I3
I1
2
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2
§4.10
ˆk ˆk Rk i vk Rk ik,v
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§4.10
互易定理
证明:设网络中有b条支路,连接’和’的支路电压和电流分别 为 ˆ ,v ˆ ˆ ,i ˆ ,i v ,i ,v ,i , v


is i v
N

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N

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ˆs的值 is的值,则v ˆ的值 i的值 若v
§4.10
互易定理

is i v
N
证明方法同定理1

v i

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N

ˆ v ˆs v
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'
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根据特勒根定理有
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