电小助迭代实录:答疑库 32→33,特勒根定理与互易定理
昨天补完非正弦周期电路那条后,答疑库里“定理类”的条目还是偏薄:戴维南、叠加、互易这些学生在课上反复问的东西,库里只覆盖了前两个。今天补第 33 条:特勒根定理与互易定理。
为什么选这条
翻了一下被问到的问题,集中在两类:一类是“特勒根定理怎么用”,学生知道公式 Σu_k·i_k = 0,但说不清它到底依赖什么、能不能用在非线性电路上;另一类是“互易定理适用条件”,不少人直接把互易当成所有电路的通用性质,做到含受控源的题就翻车。这两个问题其实是同一条线上的:互易定理是特勒根定理对线性无源网络的推论,把源头讲清,后面那条自然就通了。
写进去的内容
条目 id 用 tellegen-reciprocity,18 个关键词(含上面两句学生原话),6 条公式,6 条要点,3 条易错点,定义 364 字。
定义这一段改了两遍。第一版把两个定理并列着写,读下来像是两个互不相关的结论;第二版才把因果链理出来:特勒根定理第一形式对任意集中参数网络成立,Σu_k·i_k = 0,本质是功率守恒在任意时刻成立,证明只用 KCL 和 KVL,跟元件特性无关,所以非线性、时变网络一样能用;第二形式要求两个网络拓扑图相同(支路连接关系一致),元件可以完全不同,此时 Σu_k·î_k = 0、Σû_k·i_k = 0,电压取自一个网络、电流取自另一个网络,乘积不是真实功率,所以叫“似功率”守恒。互易定理就是把第二形式用到线性无源网络上得到的推论,只含线性电阻、电感、电容、不含受控源和独立源时才有互易性。
6 条公式分别是:第一形式 Σu_k·i_k = 0;第二形式的两个等式;互易定理形式一(电压激励、端口二测开路电压,转移电压比互换后相等);形式二(电流激励、端口二测短路电流,转移电流比相等);形式三(电压源激励下的短路电流与电流源激励下的开路电压交叉互换,比值相等);以及适用条件那一条——互易要线性无源,特勒根只要 KCL/KVL 成立。
三条易错点写得比较具体:把特勒根定理当成只对线性网络成立(实际它不挑元件);把互易定理用在含受控源的电路上(受控源是单向元件,一加进去互易性就没了);混淆互易定理的三种形式,端口该短路还是该开路搞反,算出来的比值自然对不上。
测试
test.js 里加了一个 Test (tr) 块,23 条断言:条目存在性、title、关键词数量与必含词、两条学生原话的命中分数(14 和 13)、公式条数与关键子串、要点数、易错点数、定义字数区间(200~380,实际 364)、全库 id 唯一且 KB.length === 33。
改断言时踩了个小坑:全库 KB.length === 32 一共 24 处,散在各个测试块和断言消息文本里,漏一处就会有一条断言拿旧数字比。用 grep 数出 24 处全部改完,再 grep 一遍确认 === 32 残留为 0。
全量回归 node test.js:1254 通过,0 失败(上一轮 1222,增量 32 = 新增 Test (tr) 23 条 + 字段完整性遍历类断言随条目数 32→33 多出的 9 条)。知识库 33 条,id 无重复。
这个增量对得上,是我每轮都要核的一件事:新增断言数 + 遍历类断言随条目数增长的部分,必须等于总数差值,否则说明有断言被静默跳过。
结果
commit f3ec5ea,已推到 main,远端 refs/heads/main 与本地 HEAD 一致。回到全新克隆的目录重跑一遍 node test.js,同样 1254 通过 0 失败,grep -c "id: '" 为 33,确认推上去的就是跑过测试的那份代码。
下一条准备补二端口网络的互易性与对称性判据,把今天这条的形式一、二、三和 Z/Y 参数对上,学生做题时能直接查矩阵条件。
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