相互定理

相互性とは何ですか？

多くの電気ネットワークでは、電圧源とアンペアメータの位置を入れ替えた場合でも、アンペアメータの読み取り値は同じままとなります。これは明確に理解されていないかもしれませんので、詳しく説明します。ある電圧源がパッシブネットワークに接続され、アンペアメータがネットワークの他の部分に接続されて反応を示すとします。
ここで、誰かがアンペアメータと電圧源の位置を入れ替えます。つまり、アンペアメータが接続されていたネットワークの部分に電圧源を接続し、電圧源が接続されていたネットワークの部分にアンペアメータを接続するということです。

アンペアメータの反応とは、両方の場合においてアンペアメータを通る電流が同じであることを意味します。これが回路における相互性の特性です。この特性を持つ特定の回路は、相互回路と呼ばれます。このタイプの回路は完全に相互定理に従います。

相互定理の説明

この定理で使用される電圧源とアンペアメータは理想的でなければなりません。つまり、両方の電圧源とアンペアメータの内部抵抗はゼロでなければなりません。相互回路は単純なネットワークであっても複雑なネットワークであってもよいですが、すべての複雑な相互パッシブネットワークは単純なネットワークに簡略化することができます。相互定理によれば、線形パッシブネットワークにおいて、供給電圧Vと出力電流Iは互いに入れ替え可能です。

VとIの比は伝送抵抗と呼ばれています。次の例により、この定理を容易に理解できます。

ソース: Electrical4u.

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