为什么任何线性网络都是直线
上面的例子是算出来恰好是直线。对任意线性网络都成立的理由如下。这段推导是我补的,讲义只陈述了定理;用到的两块都是课上讲过的:第 8 讲的叠加定理 (superposition) 和第 9 讲 24:00 的替代定理 (substitution)。
- 外面接什么都无所谓。用替代定理把外部负载换成一个电流源,大小正好是端口电流 (从 a 流出)。
- 现在网络里的激励 = 内部所有独立源 + 这个"测试电流源"。网络是线性的,所以可以叠加:
- 第一项: 就是开路,所以它就是 。
- 第二项:内部只剩电阻和受控源,响应正比于 ,比例系数记作 。
对照上面的例子:第一项是 24 V 单独作用、端口开路时的 12 V;第二项是 24 V 短路后,从端口抽 时 上的 。
所以 不是凭空规定的,它是叠加里"负载电流为零"的那一项; 是"内部独立源全关掉"那一项的斜率。这也解释了求 的规则:独立源置零,因为它们属于第一项;受控源保留,因为它们是第二项里的"系统"本身(第 8 讲:受控源属于系统矩阵)。
线性买来的是压缩
非线性一端口(比如第 3、7 讲的二极管网络)照样被 i-v 完全刻画,第 2 章那句话照样成立。但它的曲线是弯的或分段的,得给出整条曲线。线性把"无穷多个点"压缩成"两个数",戴维南定理说的就是这件事。