Apa Itu Teorema Timbal Balik (Reciprocity Theorem)

Teorema Timbal Balik menyatakan bahwa dalam setiap cabang jaringan atau rangkaian, arus yang disebabkan oleh satu sumber tegangan (V) dalam jaringan sama dengan arus yang melalui cabang di mana sumber itu awalnya ditempatkan ketika sumber itu dipasang kembali.

Di cabang tempat arus diperoleh. Teorema ini digunakan dalam jaringan linier bilateral yang terdiri dari komponen-komponen bilateral.

Dengan kata sederhana, kita dapat menyatakan teorema timbal balik seperti ketika tempat tegangan dan sumber arus di jaringan mana pun dipertukarkan, jumlah atau besarnya arus dan tegangan yang mengalir di rangkaian tetap sama.

Teorema ini digunakan untuk menyelesaikan banyak jaringan DC dan AC yang memiliki banyak aplikasi dalam elektronika elektromagnetisme. Sirkuit ini tidak memiliki elemen yang mengubah waktu.

Lokasi sumber tegangan dan sumber arus dapat dipertukarkan tanpa adanya perubahan arus. Namun, polaritas sumber tegangan harus identik dengan arah arus cabang di setiap posisi.

Berbagai resistansi R1, R2, R3 dihubungkan dalam diagram rangkaian di atas dengan sumber tegangan (V) dan sumber arus (I). Jelas dari gambar di atas bahwa sumber tegangan dan sumber arus dipertukarkan untuk menyelesaikan jaringan dengan bantuan Teorema Timbal Balik.

Batasan dari teorema ini adalah bahwa itu hanya berlaku untuk jaringan sumber tunggal dan tidak di jaringan multi-sumber. Jaringan tempat teorema timbal balik diterapkan harus linier dan terdiri dari resistor, induktor, kapasitor, dan sirkuit berpasangan. Sirkuit tidak boleh memiliki elemen yang mengubah waktu.

Langkah 1 – Pertama, pilih cabang di mana timbal balik harus ditetapkan.

Langkah 2 – Arus di cabang diperoleh dengan menggunakan metode analisis jaringan konvensional.

Langkah 3 – Sumber tegangan dipertukarkan antara cabang yang dipilih.

Langkah 4 – Arus di cabang tempat sumber tegangan ada sebelumnya dihitung.

Langkah 5 – Sekarang, terlihat bahwa arus yang diperoleh pada koneksi sebelumnya, yaitu, pada langkah 2 dan arus yang dihitung ketika sumber dipertukarkan, yaitu, pada langkah 4 identik satu sama lain.

Dalam elektromagnetisme klasik, timbal balik mengacu pada berbagai teorema terkait yang melibatkan pertukaran kepadatan arus listrik waktu-harmonik (sumber) dan medan elektromagnetik yang dihasilkan dalam persamaan Maxwell untuk media linier invarian waktu-invarian di bawah ketiadaan tertentu. Timbal balik terkait erat dengan konsep operator simetris dari aljabar linier, diterapkan pada elektromagnetisme.

Ini semua tentang Teorema Timbal Balik.