§ 3.45. Преобразование исходной схемы в дуальную.
Каждому независимому контуру исходной схемы, а также области, являющейся внешней по отношению к схеме, соответствует свой узел дуальной схемы.
Если в какой-либо ветви исходной схемы, являющейся смежной между двумя контурами, имеется
последовательно включенных элементов, то этой ветви соответствует
параллельных ветвей, соединяющих узлы дуальной схемы, которые отвечают этим контурам.
Так, источнику ЭДС Е исходной схемы рис. 3.45, а отвечает в дуальной схеме источник тока
рис. 3.45, б, а источнику тока
источник ЭДС
активному сопротивлению R — проводимость
индуктивности L — емкость
емкости С — индуктивность
Для преобразования исходной схемы в дуальную поступают следующим образом. Внутри каждого независимого контура (и во внешней области) ставят точки и называют их. Эти точки являются узлами эквивалентной дуальной схемы.
В схеме рис. 3.46, а три независимых контура, поэтому внутри них ставим точки 1, 2, 3 (точка 1 соответствует первому контуру, точка 2 — второму, точка 3 — третьему). Будем считать, что все контурные токи направлены по часовой стрелке.
Во внешней относительно схемы области ставим точку 4. Между полученными четырьмя узлами проводим пунктирные линии — ветви дуальной схемы. Эти линии проходят через элементы исходной схемы
дуальной схеме рис. 3.45, б включаем в них соответствующие эквиваленты.
Рис. 3.46
Узел 1 на схеме рис 3.46, а соединен с узлом 4 одной пунктирной линией, так как в ветви, являющейся смежной между первым контуром и внешней областью, включено лишь одно сопротивление (активное сопротивление
). На схеме рис. 3.46, б между узлом
и узлом 4 включена активная проводимость
Узлы 1 и 2 на схеме рис 3.46, а соединены двумя пунктирными линиями (одна из них проходит через источник ЭДС
другая — через индуктивность
), поскольку в ветви, являющейся смежной между контурами 1 и 2, последовательно соединены два элемента схемы
Узлы 1 и 2 на схеме рис. 3.46, б соединены двумя ветвями. В одну из них включен источник тока
а в другую — конденсатор емкостью
(элементы дуальные
).
Положительные направления токов источников тока в дуальной схеме должны быть согласованы с положительными направлениями ЭДС источников ЭДС в исходной схеме. Если при обходе
-контура по часовой стрелке направление какой-то ЭДС этого контура совпадает с направлением обхода контура, то ток эквивалентного ей источника тока должен быть направлен к
-узлу. Если ток по некоторой ветви исходной схемы совпадает по направлению с направлением обхода
-контура, то в дуальной схеме стрелку на соответствующей ветви направляют к
-узлу. Последнее замечание следует иметь в виду при составлении
и [
-матриц взаимно Дуальных схем (см. § 2.31). При этом полагаем, что в каждой ветви исходной схемы имеется по одному пассивному элементу.
Исходную и дуальную ей схемы называют взаимно обратными.