Skiptunarregla

Eftir nafninu merkir hópursetningin að hon byggist á að skipta út einu efni fyrir annað jafngild efni. Skiptihópursetning gefur okkur sérstök innsýn í hverskonar veikaferð. Þessi hópursetning er einnig notuð til að sanna aðrar hópursetningar.

Frumsetning um skiptihópursetninguna

Skiptihópursetning segir að ef hlutur í neti er skipt út fyrir spennaforrit sem hefur spennu sem er jöfn spennu yfir hlutinn í fyrri netinu, þá verða upphafsskilyrðin í öðru netinu óbreytt eða aðallega ef hlutur í neti er skipt út fyrir strömförrit sem hefur straum sem er jöfn straumi gegnum hlutinn í fyrri netinu, þá verða upphafsskilyrðin í öðru netinu óbreytt.

Útskýring á skiptihópursetningunni

Látum okkur taka rafrás eins og sýnt er í mynd – a,

Látum V vera framleidda spennu og Z1, Z2 og Z3 vera mismunandi rásarmót. V1, V2 og V3 eru spennur yfir Z1, Z2 og Z3 mót samkvæmt og I er framleiddur straumur sem I1 hluti fer gegnum Z1 mót en I2 hluti fer gegnum Z2 og Z3 mót.

Ef við skiptum Z3 mót út fyrir V3 spennaforrit eins og sýnt er í mynd-b eða með I2 strömförrit eins og sýnt er í mynd-c, þá munu eftir skiptihópursetningunni allar upphafsskilyrði gegnum önnur mót og forrit vera óbreytt.


d.þ. – straumur gegnum forrit verður I, spenna yfir Z1 mót verður V1, straumur gegnum Z2 verður I2 o.s.frv.

Dæmi um skiptihópursetningu

Til að fá betri og ljósara skilning látum okkur fara í gegnum einfalt dæmi:
Látum okkur taka rafrás eins og sýnt er í mynd – d.

Samkvæmt spennudeilingarreglunni eru spennurnar yfir 3Ω og 2Ω mótstand:

Ef við skiptum 3Ω mótstandinum út fyrir spennaforrit með 6 V eins og sýnt er í mynd – e, þá verða spennurnar og straumur í rafrásinni:

Samkvæmt Ohm's lögum er spenna yfir 2Ω mótstand og straumur í rafrásinni:

Aðallega ef við skiptum 3Ω mótstandinum út fyrir strömförrit með 2A eins og sýnt er í mynd – f, þá verða spennurnar og straumur í rafrásinni:

Spenna yfir 2Ω er V2Ω